量子光的拓扑相
收藏国家基础学科公共科学数据中心2026-01-30 收录
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资源简介:
本数据集包含实现量子光的拓扑态所需的实验参数和结果数据。数据涵盖了理论模型计算、光路设计、实验设备参数、量子光源制备、拓扑态检测、实验结果等多个方面,为研究量子光的拓扑态提供了重要的数据基础。
时间范围:数据集的时间范围为实验进行的时间段,具体时间范围包含2019年-2020年。其中包含以下重要节点:
1. 一维 Fock 态 SSH 模型
通过数值计算,将 Fock 态展开为基态 |↓, n1, n2⟩ 的叠加态,并计算每个基态的概率幅平方。证实了不同 u1/u2 比例下,拓扑零能态在 SSH 模型两个拓扑相之间的边界处出现。这证实了 Fock 态 SSH 模型的拓扑性质。对应实验验证为数据集中2019100701-2019100703的内容。
2. 二维 Fock 态晶格中的有效应变、伪磁场和朗道能级
通过数值计算,求解哈密顿量 H2 的本征值和本征态,并分析波函数的性质。展示了二维 Fock 态晶格的结构和有效伪磁场的分布,证实了晶格中心的有效应变可以看作伪磁场。还展示了朗道能级的结构和波函数,证实了 Fock 态晶格中存在量子化的能级,并且波函数具有谷量子数 C。对应实验验证为2019102001。
3. 谷霍尔效应
通过数值计算,求解哈密顿量 H3 在不同时刻的波函数,并分析波函数的传播方向。展示了波函数在零朗道能级中沿着有效电场方向进行 Bloch 振荡,并垂直于电场方向传播,证实了谷霍尔效应的存在。对应实验验证为2019110103。
4. Fock 态 Haldane 模型
通过数值计算,求解哈密顿量 H4 的本征值和本征态,并分析波函数的性质。展示了 Fock 态 Haldane 模型的能带结构和边缘态的传播方向,证实了 Fock 态晶格可以支持非平凡的拓扑相。对应实验验证为2020010501。
文章中的数据通过数值计算结合实验测量得到,并用于支撑论文中提出的结果。这些数据展示了 Fock 态晶格的拓扑性质,包括拓扑相变、朗道能级、谷霍尔效应和高维拓扑相,以及量子光学与经典光学的差异。这些结果表明,Fock 态晶格为研究高维拓扑物理提供了一个新的平台。实验上通过参数的调整实现了Fock态,验证了以上结果。
时间精度: 时间精度取决于实验设备的记录能力,实验中使用TEK公司的MSO58示波器,精度可达到2GHz量级。
空间范围: 数据集的空间范围取决于实验装置的尺寸,该数据集所设计的光学系统范围限定在一张3×1.5米的光学平台内。
空间精度: 空间精度取决于实验装置的分辨率,实验中用到了CCD,空间精度可以达到微米级别。
计算方式: 数据集中的实验结果需要数值模拟和理论计算,使用有限元方法模拟量子态光的传播行为。
提供机构:
浙江大学



