冷原子系统中拓扑边缘态的直接成像

在冷原子实验中检测拓扑序是一个持续的挑战，解决这一问题将为拓扑物质提供新的视角。在材料系统中，拓扑绝缘体和量子霍尔器件中存在拓扑序的明确特征。在量子霍尔系统中，通过输运和光谱测量已经观察到量子化电导和相关的鲁棒传播边缘模式——这些模式由非平凡拓扑不变量保证。在这里，我们表明，基于光学晶格的实验可以定制用于直接可视化拓扑边缘模式的传播。我们的方法源于初始塑造原子气体，并在突然移除塑造势后对其时间演化进行成像的独特能力。我们的方案适用于多种原子拓扑相，提供了一种对拓扑边缘模式动力学进行成像的方法，直接揭示其角速度和自旋结构。