超冷原子中观察到非厄米趋肤效应和拓扑数据

关于超冷原子拉曼动量晶格实现非厄米趋肤效应并探索其拓扑性质。我们实验上在耦合内态的拉曼动量晶格中构造了每个单位元胞由三个子格点(a,b,c)组成一个三角形的Aharonov-Bohm环（AB环），这些AB环构成一条AB链。相邻的两个格点用拉曼-布拉格跃迁耦合在一起，通过控制耦合激光的相位，我们可以调节每个AB环中合成磁通量的大小。我们还将内态上能级和激发态耦合起来，位于c格点的原子会跃迁到激发态从而发生自发辐射从系统中损耗掉，从而构造出非厄米项。根据我们的模型，由于合成磁通量和耗散的共同作用，在体态中诱发出单向的电流，导致在开边界条件下布局数最终聚集在边界上。我们可以通过观察这样的单向流动来对非厄米趋肤效应进行探测。此外，对于一个存在趋肤效应的非厄米拓扑模型来说，所有的本征态都会和拓扑边缘态一起局域在边界上，这给探测拓扑相变和拓扑边缘态带来了困难。为了解决这个问题，我们采用了扫布拉格光谱的方法，成功地探测到了拓扑边缘态，并观测到了拓扑相变的过程。该数据集是浙江大学物理系颜波小组在超冷原子拉曼动量晶格实验中研究非厄米趋肤效应所产生的支撑数据，主体数据采集产生于2021年4月-2022年1月间。其中关于超冷原子的非厄米趋肤效应的时间飞行成像数据、关键物理量提取数据等数据采集于浙江大学物理系颜波课题组（浙江大学西溪校区）完成。主要的数据采集是基于标准的原子团时间飞行成像方法（成像的相机型号为Apogee公司的ALTAF47）进而提取原子的数量以及空间动量信息，数据通过采集卡（NI公司型号为PCI6733的板卡）采集到电脑中储存。