量子前沿

首次實驗驗證三維量子霍爾效應

中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心國際功能材料量子設計中心（ICQD）和物理系教授喬振華與南方科技大學教授張立源、新加坡、美國等科學家合作，在碲化鋯（ZrTe5）塊體單晶體材料中首次觀測到三維量子霍爾效應的明確證據，并指出該效應可能是由于磁場下相互作用產生的電荷密度波誘導的。研究論文發表于Nature。這一工作終于將經歷了30余年等待的三維量子霍爾效應這一預言展現于世人面前。在這個效應中，由于維度的不同，現象背后的微觀物理機制也展現其新穎與誘人的方面。該發現有望為未來的凝聚態物理的發展注入新的活力。

圖1

圖2來源于中國科學技術大學國際功能材料量子設計中心網站

量子拓撲相變理論研究進展

清華大學物理系張廣銘課題組在量子拓撲相變理論方面取得進展，揭示了二維量子拓撲物態的基本模型（Toric Code）在電磁對偶路徑上的新穎量子拓撲相變和臨界行為，部分地回答了物理學中一個懸而未決的重要難題，并提供了完全解決該問題的新思路。研究論文發表于Physical Review Letters。研究團隊從量子波函數的角度來探討可能的量子拓撲相變的機制。借助于張量網絡態的表示理論，構造了一個可調控的量子多體波函數，并發現可映射到一個二維嚴格可解的經典統計模型（Ashkin-Teller模型）。借助于經典模型的嚴格解，發現Kitaev的Toric Code量子拓撲態嚴格對應經典統計模型的“部分有序態”?！?br>