近日，物理學(xué)院、中原之光實(shí)驗(yàn)室陳剛教授團(tuán)隊(duì)在非厄米物態(tài)調(diào)控方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際知名期刊《Nature Communications》。訪(fǎng)問(wèn)博士張學(xué)偉為論文第一作者，物理學(xué)院、中原之光實(shí)驗(yàn)室吳超華副研究員為共同第一作者；物理學(xué)院、中原之光實(shí)驗(yàn)室陳剛教授和武漢大學(xué)王自昱教授為共同通訊作者，鄭州大學(xué)物理學(xué)院為論文第一單位。

對(duì)于量子力學(xué)的厄米哈密頓量，束縛態(tài)必須具有量子化的能量，該結(jié)論在非厄米體系中是否還成立是當(dāng)前重要的科學(xué)問(wèn)題。理論發(fā)現(xiàn)：在具有虛動(dòng)量和朗道矢勢(shì)的非厄米體系中，展現(xiàn)出無(wú)窮多個(gè)束縛態(tài)且填滿(mǎn)整個(gè)復(fù)能譜空間，即形成連續(xù)束縛態(tài)。而且，這些具有高斯包絡(luò)的束縛態(tài)可以映射到厄米情況下的第零朗道模，因此被稱(chēng)為連續(xù)朗道模。這種新奇的連續(xù)朗道模至今在實(shí)驗(yàn)上還尚未被證實(shí)。

為此，文章在經(jīng)典電路的實(shí)驗(yàn)中首次觀(guān)察到了非厄米連續(xù)朗道模。圖1（a）給出了設(shè)計(jì)的電路圖。在該電路圖中，實(shí)現(xiàn)連續(xù)朗道模所需的非厄米Dirac哈密頓量通過(guò)負(fù)阻抗轉(zhuǎn)換器模擬的非互易耦合構(gòu)建，而贗磁場(chǎng)則通過(guò)位置相關(guān)的電容和電阻模擬的非均勻復(fù)在位能調(diào)控。通過(guò)測(cè)量電路系統(tǒng)的導(dǎo)納本征值和本征態(tài)，觀(guān)察到了連續(xù)朗道模的關(guān)鍵特性—彌散的復(fù)能譜分布及局域的本征態(tài)（圖b）。而且，在全場(chǎng)激發(fā)下觀(guān)測(cè)到了彩虹陷阱和波漏斗的奇異電壓響應(yīng)行為（圖c），這種響應(yīng)來(lái)源于連續(xù)朗道模的局域中心位置與復(fù)本征值之間的線(xiàn)性關(guān)系。該工作在非厄米和磁場(chǎng)之間架起了一座橋梁，為探索奇異的非厄米物理開(kāi)辟了新的途徑。

該研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、河南省自然科學(xué)基金的資助。

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-46122-0

實(shí)驗(yàn)圖