玻色-爱因斯坦凝聚体中杨-米尔斯场的合成拓扑真空
量子气体
2022-12-02 v1
摘要
拓扑真空是杨-米尔斯场的一族具有零场强但非平凡拓扑结构的简并基态。它们在粒子物理和量子场论中起着基础性作用，但尚未在实验上被观测到。在此我们报道了利用原子玻色-爱因斯坦凝聚体云首次理论提出并实验实现合成拓扑真空。我们的装置提供了一个有前景的平台，用以演示真空而非空无一物、而是具有丰富空间结构这一基本概念。我们合成了拓扑数 n = 1 的真空的哈密顿量，并测量了相关的 Hopf 指数。拓扑数 n = 2 的真空也已实现，并且我们发现具有不同拓扑数的真空具有独特的自旋纹理与 Hopf 链。我们的工作为在桌面实验中探索拓扑真空及相关的长期寻求的瞬子开辟了机遇。
引用
@article{arxiv.2211.06824,
title = {Synthetic Topological Vacua of Yang-Mills Fields in Bose-Einstein Condensates},
author = {Jia-Zhen Li and Cong-Jun Zou and Yan-Xiong Du and Qing-Xian Lv and Wei Huang and Zhen-Tao Liang and Dan-Wei Zhang and Hui Yan and Shanchao Zhang and Shi-Liang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06824},
year = {2022}
}