报告题目：冷原子量子模拟体系中的自旋陈数及非阿贝尔规范场的测量

报告人：杜炎雄

报告时间：2024年10月24日（周四）14:00-16:20

报告地点：大学城校区教学楼2-201

报告内容：

由Bernevig、Hughes和张首晟等人提出的BHZ模型是用于二维拓扑绝缘体的重要模型。BHZ模型已在凝聚态系统中实验实现。然而，用于刻画量子自旋效应的拓扑数—自旋陈数，至今尚未被实验直接测量到。实验难以探测的主要原因是该拓扑数的定义于人工构造的波函数，凝聚态体系难以进行操控。为此，我们提出了采用线性响应理论测量自旋陈数的方法，并首次利用冷原子体系模拟了BHZ模型。我们通过设计四能级量子系统来模拟具有两个赝自旋的四能带BHZ模型，独立地产生与操纵每个赝自旋的波函数，从而实现了自旋陈数的测量。通过实验观察到，当两个赝自旋之间存在耦合时，用于刻画每个自旋分量的陈数不再是好的定义，而自旋陈数仍然有很好的定义，它标定了手征自旋流的数量。该研究解决了自旋陈数是否可以在自旋非守恒系统中定义的理论难题。进一步地，我们在上述四能级体系中诱导参数空间的了非阿贝尔规范场，验证了其非对易特性并测量了规范场的大小。

报告人简介：

杜炎雄，广东省青年珠江学者。2015年毕业与华南师范大学，获原子与分子物理博士学位；2018年至今任华南师范大学副教授。主要研究领域为冷原子中的量子模拟以及单原子阵列中的量子计算实验研究。发表SCI论文23篇，其中以第一作者/通信作者发表国际顶尖期刊论文Nat. Commun.以及Phys. Rev. Lett.共 2篇。成果入选2016年度“中国光学重要成果”（现名“中国光学十大成果”），并连续四年入选ESI 高被引论文。