לאחרונה, צוות בראשות פרופ' Jia Laitang, פרופ' Xiao Liantuan ופרופ' מיי פנג מהמכון לספקטרוסקופיה לייזר של אוניברסיטת Shanxi עשה התקדמות חשובה במחקר של מצבים טופולוגיים. תוצאת המחקר "זיהוי דינמי של מפרט טופולוגי...
לאחרונה, צוות בראשות פרופ' Jia Laitang, פרופ' Xiao Liantuan ופרופ' מיי פנג מהמכון לספקטרוסקופיה בלייזר, אוניברסיטת Shanxi עשה התקדמות חשובה בחקר מצבים טופולוגיים. תוצאת המחקר "זיהוי דינמי של צפיפות ספקטרלית טופולוגית" פורסמה ב-Physical Review Letters ב-17 בינואר 2012, שנעשתה באופן עצמאי על ידי אוניברסיטת Shanxi, וד"ר Jiahui Zhang, דוקטורנט במכון לספקטרוסקופיה בלייזר, היה הראשון מחבר העיתון. ד"ר ג'אנג ג'יאהוי היה המחבר הראשון של המאמר, פרופ' מיי פנג היה המחבר המקביל, ופרופ' ג'יה לייטנג ופרופ' שיאו ליאנטואן סיפקו הדרכה חשובה.
מצבים טופולוגיים הם מעין מצבים חדשים לגמרי הקשורים לטופולוגיה, עם טופולוגיה טבעית המשמרת חוסן בפני עלייה ונפילה פנימית והפרעות חיצוניות של המערכת, ויש להם יישומים חשובים מאוד בתחומי מדע החומר, מידע קוונטי ומדידה של דיוק קוונטי. . שאלה מדעית מרכזית היא כיצד לזהות חומרים במצב חומר טופולוגי. נוכחות או היעדר מצבי גבול טופולוגיים היא השיטה העיקרית לזיהוי מצבים חומריים טופולוגיים. נכון לעכשיו, ההתקדמות הבינלאומית האחרונה היא לזהות את קיומן של מדינות גבול טופולוגיות על ידי בדיקה של צפיפות המדינות המקומיות. עם זאת, הזיהוי של צפיפות מצב מקומית טופולוגית הוא עדיין בעיה קשה, במיוחד במערכות טופולוגיות שאינן שיווי משקל מונעות מעת לעת.
(1-4) דיאגרמה סכמטית של העיקרון: זיהוי דינמי של צפיפות מצב מקומית טופולוגית של שיווי משקל ואי שיווי משקל.
(5-14) דוגמה ליישום: צפיפות מצבים מקומית טופולוגית שאינה בשיווי משקל מזהה מצבים טופולוגיים מסדר גבוה יותר בינוני ולא בינוני, שאינם ניתנים להבחנה בספקטרום האנרגיה.
לראשונה, צוות המחקר מוצא קשר פיסי תמציתי ויפה בין דינמיקה קוונטית כיראלית לבין הדים של לושמידט, כלומר, משרעת לושמידט ברגע t שווה למרכז הכיראליות ברגע t/2. באמצעות חיבור פיזי זה, הצוות מצא עוד כי דינמיקה קוונטית כיראלית יכולה לחקור ישירות את הצפיפות המקומית הטופולוגית של מצבים. השיטה חזקה מספיק כדי לחשוף הן את ספקטרום האנרגיה והן את התכונות הטופולוגיות של ההתפלגות המרחבית של מצבי גבול טופולוגיים. השיטה היא גם אוניברסלית וניתנת ליישום לא רק על מערכות טופולוגיות סטטיות של שיווי משקל אלא גם על מערכות טופולוגיות שאינן שיווי משקל מונעות מעת לעת. צוות המחקר מדגים כי הצפיפות של מצבים מקומיים של טופולוגיה ללא שיווי משקל יכולה לחקור ולחשוף ישירות את המאפיינים הטופולוגיים הייחודיים של מצבים טופולוגיים ללא שיווי משקל, לרבות ספקטרום המעין-אנרגיה והאופנים הטופולוגיים של טופולוגיה תקופתית, המספקים אמצעי חדש לבדיקת טופולוגיה ללא שיווי משקל.
מחקר זה נתמך על ידי תוכנית מחקר ופיתוח מפתח של משרד המדע והטכנולוגיה, הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, הקרן לבניית משמעת מפתח של פרויקט "1331" של מחוז שנשי, מעבדת המפתח של המדינה לאופטיקה קוונטית וקוואנטום אופטי. מכשירים, ומרכז החדשנות השיתופי לאופטיקה קיצונית שהוקם במשותף על ידי משרד המדע והטכנולוגיה של סין ומשרד המדע והטכנולוגיה של הרפובליקה העממית של סין.
