【直播】【复旦理论物理报告会】深圳大学李朝红教授：超越传统拓扑能带理论的新奇拓扑量子物态

学术 2024-11-28 00:03 安徽

复旦理论物理报告会

超越传统拓扑能带理论的

新奇拓扑量子物态

2024年11月29日 9:30

2024年11月29日，深圳大学量子精密测量研究所李朝红教授将做拓扑物态方面的报告。报告题目是“Interaction-induced topological states beyond conventional band theory”，报告内容如下：

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报告人介绍

李朝红

李朝红，深圳大学量子精密测量研究所所长，广东省量子精密测量与传感重点实验室创始主任，国家杰出青年科学基金获得者，国家特支计划科技创新领军人才，科技部创新推进计划领军人才。2003年从中科院武汉物理与数学研究所获博士学位，2003年至2009年先后在德国马普复杂系统研究所和澳大利亚国立大学从事科学研究，2009年加入中山大学任教授，2022年加入深圳大学任特聘教授。主要研究冷原子物理与量子精密测量，研究工作涵盖: 冷原子晶格体系的量子关联与新奇量子物态; 玻色凝聚原子体系跨越相变的普适量子临界动力学;冷原子量子精密测量与量子传感等。已在Rev. Mod. Phys.、Nature Physics、Phys. Rev. Lett.、Nature Communications、PRX Quantum、Appl. Phys. Rev.等高水平国际期刊发表SCI论文120余篇。多个理论工作被苏黎世理工学院Essllinger教授团队、诺贝尔物理奖得主Wineland教授团队等国际著名研究组的后续实验证实。

报告摘要

拓扑量子态的研究不仅可加深对量子几何相位的认识，而且将促进量子材料、量子器件和量子信息处理等领域的发展。作为一种强大的理论工具，传统拓扑能带理论可成功解释量子霍尔效应、拓扑绝缘体、拓扑半金属等现象。除电子体系之外，拓扑量子态也广泛存在于原子和光子体系之中。然而，原子和光子体系一些独有的特性可使传统拓扑能带理论失效。例如，原子之间的相互作用打破了单粒子平移对称性，使单粒子晶格动量不再是一个好量子数，从而导致体系不再存在单粒子能带。此外，原子与光子之间的相互作用可诱导无限范围的耦合，使能带不连续，从而导致拓扑能带理论不适用。为了解决这些挑战，我们提出了多粒子拓扑能带理论和拓扑反能带理论。基于多粒子拓扑能带理论，我们发现了一些新奇的拓扑量子现象，包括束缚态的拓扑输运和拓扑共振隧穿（已被实验证实），相互作用诱导的连续谱中的多粒子束缚态及其拓扑泵浦。基于拓扑反能带理论，我们揭示了新奇的体-边对应关系，并预测了依赖拓扑的光子散射。

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