超冷原子参数空间中的自旋1拓扑单极子

磁单极子是一种具有孤立磁极的假想基本粒子，对电荷的量子化至关重要。近年来，以参数空间中拓扑缺陷为代表的磁单极子类似物已在广泛物理系统中被研究。这些工作主要聚焦于自旋1/2中的阿贝尔狄拉克单极子或自旋3/2中的非阿贝尔杨单极子。本文提出利用射频场耦合的超冷原子三个超精细态构成的参数空间，实现三类自旋1拓扑单极子并研究其几何性质。这些具有不同单极子荷的自旋1单极子拥有不同的贝里曲率场与自旋纹理，可在实验中直接测量。不同单极子之间的拓扑相变伴随自旋“涡旋”的出现，并可用马约拉纳星表示直观可视化。我们展示了如何通过动力学效应确定贝里曲率，进而确定几何相位与单极子荷。我们的方案为观测和操控自旋1拓扑单极子提供了一个简单且高度可调的平台，为探索新拓扑量子物质铺平了道路。