玻色-爱因斯坦凝聚体中动量空间的拓扑量子行走

我们报道了玻色-爱因斯坦凝聚体在动量空间中的离散时间拓扑量子行走的实验实现。通过对动量晶格的生成引入频闪驱动序列，我们表明原子沿晶格的动力学有效地由周期性驱动的Su-Schrieffer-Heeger模型支配，该模型等价于离散时间拓扑量子行走。我们通过时间平均的平均手性位移直接测量了潜在的拓扑不变量，这与我们对拓扑相变的实验观测一致。随后我们观测到量子行走动力学中由相互作用引起的局域化，其中原子在动量空间中非局域的相互作用下倾向于占据单个动量晶格格点。我们的实验开辟了利用冷原子研究离散时间拓扑量子行走的途径，其中多体环境与可调相互作用提供了令人振奋的新可能。