超冷费米气体中的二维非厄米趋肤效应
量子气体
2025-10-14 v2 其他凝聚态物理
量子物理
摘要
非厄米性的概念拓展了对能带拓扑的理解,催生了反直觉现象。一例为非厄米趋肤效应(NHSE),其涉及本征态在边界的聚集。然而,尽管高维非厄米量子系统在弯曲空间、高阶拓扑相与黑洞等领域具潜在洞见,该效应在高维的实现仍待探索。此处,我们在具可调耗散的自旋轨道耦合光晶格中,为超冷费米子构建了一个展现 NHSE 的二维(2D)非厄米拓扑能带。我们首先实验演示了在非零耗散的复能量平面中显著的非零谱缠绕数,确立了 2D 趋肤效应的存在。进一步,我们通过监测原子质心运动在实空间观测到 NHSE 的实空间动力学特征。最后,我们还演示了在动量空间中产生一对例外点(EPs),由一端开放的体费米弧连接,不同于厄米系统中的闭合环。相关的 EPs 随耗散增大而出现并移动,导致费米弧的形成。我们的工作为深入探究高维非厄米物理模拟奠定基础,并为理解量子统计与 NHSE 的相互作用铺平道路。
引用
@article{arxiv.2311.07931,
title = {Two-dimensional non-Hermitian skin effect in an ultracold Fermi gas},
author = {Entong Zhao and Zhiyuan Wang and Chengdong He and Ting Fung Jeffrey Poon and Ka Kwan Pak and Yu-Jun Liu and Peng Ren and Xiong-Jun Liu and Gyu-Boong Jo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07931},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 5 figures with supplementary information