研究进展:量子几何张量-测量 | Nature Physics

文摘   2024-11-26 00:02   北京  
理解量子态的几何性质及其在基本物理现象中的含义,是当代物理学的核心方面之一。在这方面,量子几何张量quantum geometric tensor (QGT)是一个中心物理对象,编码了关于量子态几何的完整信息。

量子几何张量QGT的虚部是著名的贝尔Berry曲率,这在拓扑磁电和光电现象中起着不可或缺的作用。量子几何张量QGT的实部是量子度规quantum metric,它的重要性最近变得突出,产生了一系列新的量子几何现象,如反常朗道能级、平带超流性、激子兰姆位移和非线性霍尔效应。尽管量子几何张量QGT非常重要,但实验测量仅限于人工二能级系统。

今日,美国 麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)Mingu Kang, Riccardo Comin等,韩国首尔大学(Seoul National University)Sunje Kim,Bohm-Jung Yang等,在Nature Physics上发文,开发了一种框架,利用偏振、自旋和角分辨光电发射光谱,以测量晶体中的量子几何张量QGT。

利用这一框架,实验演示了笼目Kagome金属CoSn中,量子几何张量QGT的有效重构及其具有拓扑平带。建立了量子几何张量QGT的动量和能量分辨光谱探针,将大大推进对各种晶体系统中,量子几何响应的理解。

Measurements of the quantum geometric tensor in solids.

固体中量子几何张量的测量。


图1: 在凝聚态物质系统中,量子几何性质的测量策略。

图2: 量子几何张量quantum geometric tensor,QGT,准量子几何张量QGT,*和s轨道笼目Kagome紧束缚模型的CD-ARPES。

图3: BDW和QM的实验测量。

图4: OAM和BC的实验估计。

文献链接

Kang, M., Kim, S., Qian, Y. et al. Measurements of the quantum geometric tensor in solids. Nat. Phys. (2024). 

https://doi.org/10.1038/s41567-024-02678-8

https://www.nature.com/articles/s41567-024-02678-8

本文译自Nature。

来源:今日新材料

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