近期,中国科学院国家授时中心的冷原子理论研究团队,在自旋轨道耦合偶极量子气体领域取得了系列重大进展。该团队由张首刚和张晓斐两位研究员带领,他们的工作不仅增进了我们对光与物质相互作用的理解,还为量子调控、精密物理测量以及冷原子钟研制等应用提供了潜在价值。
通过与中科院物理所及首都师范大学的合作,该团队成功获得了一种具有奇异拓扑荷的斯格明子态,并提出了相关实验测量方法。这项工作发表在《Physical Review A》上,以题名“Multiply quantized and fractional skyrmions in a binary dipolar Bose-Einstein condensate under rotation”(Phys. Rev. A 96, 013619 (2017)),并被选为当期Kaleidoscope推荐文章。《Physical Review A》是美国物理学会主办的一份国际权威期刊,收录于自然指数指定收录期刊之列。
近年来,该团队在自旋轨道耦合偶极量子气体研究方面取得了多次突破。在针对SU(3) 自旋轨道耦合方面,他们首次观察到了稳定的双量子自旋涡旋态(Phys. Rev. A 94, 033629 (2016))。对于自旋轨道耦合偶极quantum气体,也实现了Twisted 自旋涡旋态的发现(Phys. Rev. A 94, 043633 (2016))。此外,团队还率先探索环状外势中的自spin轨道耦合作积载流动态状态,并发现多种条纹态和新颖粒流态(Phys. Rev. A 95, 033620 (2017))。
此外,该团队还开展了关于自spin轨道耗聚体动力学研究,对凝聚体中各类拓扑态进行详细分析。此一成果已发表于《Physical Review A》(Phys. Rev.A95, Accepted (2017)]和[arXiv:1707:09136]。
这些研究得到了国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金以及中国科学院青年创新促进会项目等资助。