课题来源：科技部

所属专项：量子调控与量子信息

课题名称：人造规范势和光晶格中超冷玻色-费米混合原子气体的新奇量子态

课题编号：2016YFA0301503

课题负责人：江开军

课题摘要：

    在超冷原子中利用光场诱导产生规范场，自发辐射的加热效应使量子霍尔态和Majorana 费米子等新奇量子态的实验观察变得非常困难；另外，在单种体系中产生规范势，不能有效控制规范势中的非阿贝尔分量。本课题将在超冷玻色-费米混合气体中利用玻色-费米原子相互作用来产生规范势，消除体系的加热效应，操控和标度非阿贝尔规范势。利用磁场Stern-Gerlach 效应和时间飞行吸收成像相结合的方法观察费米原子自旋流，观察自旋霍尔效应和Majorana 费米子。
    主要研究内容为：1、在铷原子的玻色量子气体中产生旋转的自旋结构；2、在玻色-费米混合体系中实现相互作用诱导的人造规范势；3、在混合气体中观察自旋霍尔效应；4、研究规范势从非平衡状态到平衡状态过渡的动力学过程。
    通过本项目的实施，掌握费米自旋流的探测方法，观察自旋霍尔效应等新奇量子效应，前两年发表1 篇左右含有实验的高水平文章，如PRL, Nature 及子刊，Science 等。培养博士生13 名和博士后3 名。