近日,老百汇app官网周斌教授团队与武汉大学老百汇app登录入口邱春印教授合作,在国际凝聚态物理主流期刊《Physical Review B》上发表了题为“Arbitrarily high Chern numbers in spin-orbit coupled systems”的研究论文。湖北大学为第一单位,老百汇app官网青年教师乔畅为第一作者。
研究量子反常霍尔效应拓扑系统是量子模拟、量子计算领域的一个活跃的交叉型科研方向,其中,具有更高陈数的拓扑量子态——对应更多的边缘态模式、更高的输运效率、以及更强的抗环境噪声能力等优越性质——拥有特别的探索意义。该研究工作通过在二维自旋轨道耦合晶格中构造出相位依赖的Floquet调控机制,对当前该系统中可实现的陈数上限做出大幅度拓展:在过渡到静态时,将理论上陈数最高为1的上限拓展至任意高,依托该机制设计出的基于冷原子系综的量子模拟机有望在实验上实现陈数大于5的拓扑量子态制备并超越当前其他系统所能实现的最大陈数。该工作对未来实现拓扑量子计算有潜在推动性作用。

上述工作得到了国家自然科学基金、湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划、湖北省自然科学团队创新群体和武汉市重点研发计划等项目的支持。
论文链接:Chang Qiao, Bin Zhou, and Chunyin Qiu, Arbitrarily high Chern numbers in spin-orbit coupled systems, Phys. Rev. B 112, 125111 (2025). DOI:https://doi.org/10.1103/wfxm-v9y9
(审核人:周宗兴)