利用高磁性镧系原子实现合成规范场

我们提出了一种通过拉曼耦合在高磁性镧系原子（如镝）中产生合成磁场和自旋轨道耦合的方案。利用这些原子为实现强关联态和奇异旋量相提供了若干优势。这些原子的大自旋和窄光学跃迁允许产生比碱金属原子大一个数量级的合成磁场，同时在相同拉曼耦合下显著降低加热速率。这些系统的有效哈密顿量与碱金属原子的不同之处在于多了一个向列耦合项，这导致当失谐变化时缀饰态发生相变。对于高自旋凝聚体，自旋轨道耦合导致空间周期结构，在马约拉纳表示中由一组在单位球面上周期性运动的点描述。我们将其命名为“马约拉纳旋量螺旋”，类似于电子系统中观察到的持久自旋1/2螺旋。