[格物论坛]第001期：超冷原子中实验实现双层扭转光晶格
主讲人：张靖 教授，山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室光电研究所
时间：2024年3月15日(星期五) 10:00−11:30
地点：东南大学九龙湖校区田家炳楼平星报告厅(南203)
主持人：董帅 教授
摘要：
在凝聚态物理领域，扭曲的双层石墨烯材料中已观察到强关联和超导性，诞生了一个全新的研究领域：扭转电子学，激发了对其基础和应用物理方面的极大兴趣。在该系统中，两个单层蜂窝状石墨烯材料以小角度扭曲叠加，会产生莫尔条纹，从而产生平坦电子能带、慢电子速度和高的态密度等独特特性。本工作是在一个超冷原子量子模拟平台上实现和研究了扭曲双层方型晶格中的超流体，该工作基于自旋依赖光学晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚，每个自旋态的原子只感受到一组晶格，层间耦合可以通过自旋态之间的微波耦合来控制。此外，还直接观察到实空间的莫尔条纹和动量空间的衍射，证实了双层晶格中存在原子超流体。该系统集成扭转双层结构、可调的莫尔超晶格和层间耦合强度以及纯净的环境等特性，通过这一强大的超冷原子量子模拟平台，可将用于模拟扭曲双层石墨烯，研究其强关联和超导电性的基础物理。在这一新体系中，进一步可以通过丰富的调控手段如光晶格的结构、玻色费米混合系统、高轨道的自由度等来深入研究平带以及超导特性等诸多科学问题，以及探索其它难以在材料中实现的新奇量子现象。
References:
Zengming Meng, Liangwei Wang, Wei Han, Fangde Liu, Kai Wen, Chao Gao, Pengjun Wang, Cheng Chin, Jing Zhang "Atomic Bose-Einstein condensate in a twisted-bilayer optical lattice “Nature 615, 231 (2023))
张靖 简介：
男，1974年1月生，现任山西大学教授、博士生导师，山西大学光电所所长和量子光学与光量子器件国家重点实验室主任，兼职山西省科协副主席。长期从事超冷原子物理、量子光学、量子信息方面的实验研究，提出并发展了连续变量从两组份到多组份量子纠缠的制备、探测技术，在连续变量量子信息处理研究中得到了重要应用。聚焦超冷原子物理前沿研究，在国内率先建立了玻色费米混合气体量子简并研究平台，在超冷原子自旋轨道耦合、扭转双层光晶格等量子模拟方面取得了系列成果，产生了重要国际影响。是国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授、美国光学学会会士（OSA Fellow）、美国物理学会会士（APS Fellow）、国家创新研究群体负责人、国家重点研发计划项目首席科学家。先后获国家自然科学二等奖两项、国家技术发明二等奖一项、中国物理学会饶毓泰物理奖、全国杰出专业技术人才奖、腾讯科学探索奖、全国创新争先奖，并且获“全国五一劳动奖章”称号，“全省优秀共产党员”等荣誉称号。
