具有腔诱导自旋轨道耦合的费米气体中的拓扑超辐射态

在光学腔中被相干驱动的原子气体，在产生丰富动力学和奇异物质态方面大有前景。最近研究表明，在耦合到腔的双组分简并费米气体中存在一种奇异的拓扑超辐射态，其中局域序参量与全局拓扑不变量共存。本工作中，我们详细刻画该奇异态的各种性质，聚焦于原子与腔场之间的反馈相互作用。特别地，我们证明腔诱导的带间耦合在诱导常规超辐射态与拓扑超辐射态之间的拓扑相变中起着关键作用。我们分析了跨越拓扑相边界时原子体能隙闭合与重开在腔场中留下的有趣特征，并通过研究不同条件下的稳态相图讨论了拓扑超辐射态的鲁棒性。此外，我们考虑了相互作用效应，并讨论了原子系综中的配对序与腔模超辐射之间的相互关联。我们的工作为所研究的独特腔-原子杂化系统提供了许多有价值的见解，并有助于未来对拓扑超辐射态的实验探索。