化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
清華大學在高自旋姚-李模型研究中取得重要突破
2024年12月07日 16:41:58
來源：化工儀器網 點擊量：5000
這一研究成果不僅為探索新奇拓撲物態提供了新的方向，還有望推動拓撲量子計算及新型材料設計領域的發展。
【化工儀器網 項目成果】近日，清華大學高等研究院姚宏研究組在量子物理領域取得了重要進展，他們首次提出了高自旋的姚-李模型(Yao-Lee model)，并詳細闡述了該模型的基態是一種新奇的量子自旋軌道液體(quantum spin-orbital liquid)。這一研究成果不僅為探索新奇拓撲物態提供了新的方向，還有望推動拓撲量子計算及新型材料設計領域的發展。
量子自旋軌道液體是一類具有長程量子糾纏的新奇量子物態，因其豐富而獨特的物理性質，如拓撲序、任意子激發、去禁閉的分數化激發等，在過去幾十年間引起了不同領域物理學家的廣泛關注和深入研究。然而，與傳統的自發對稱性破缺相不同，量子自旋軌道液體的實現通常要求量子體系滿足更為嚴苛的條件，如足夠強的自旋或軌道阻挫，這使得在材料預測和實驗驗證中確定量子自旋軌道液體具有挑戰性。此外，目前理論上已知能夠實現這種量子物態的二維微觀晶格模型仍然非常稀少。
姚宏研究組在研究中將自旋1/2的姚-李模型推廣到高自旋，并證明其基態具有非平庸的拓撲序。自旋S=1/2的姚-李模型由姚宏教授和加州大學伯克利分校的李東海教授于2011年提出，在先前研究中被發現具有嚴格可解性，其拓撲激發可具有自旋對稱性保護的多重馬約拉納零能模。然而，高自旋的姚-李模型的基態目前尚不能被嚴格求解，姚宏研究組通過分析高自旋的姚-李模型的嚴格的規范結構，證明其基態必定為拓撲非平庸的量子自旋軌道液體。
更進一步，研究通過可控的理論分析，論證了這些高自旋模型可實現無能隙甚至非阿貝爾的量子自旋軌道液體相，并構造了嚴格的去禁閉非阿貝爾自旋分數化激發。這一發現有望為拓撲量子計算提供新的前景。
這一研究得到了國家自然科學基金委員會理論物理專項、科技部重點研發項目、新基石科學基金會“科學探索獎”、清華大學水木學者計劃等的資助。姚宏研究組的研究成果不僅為量子物理領域帶來了新的突破，也為未來拓撲量子計算和新型材料設計領域的發展提供了新的思路和方向。
相關研究成果以Exact Deconfined Gauge Structures in the Higher-Spin Yao-Lee Model: A Quantum Spin-Orbital Liquid with Spin Fractionalization and Non-Abelian Anyons為題，于近日發表于《物理評論快報》(Physical Review Letters)。清華大學高等研究院博士后武爭志(現為牛津大學博士后)和2018級博士生張景云為論文共同第一作者，教授姚宏為論文通訊作者。
來源：清華大學
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
美國伯樂公布了截至2025年6月30日的第二季度財務業績，總凈銷售額達6.516億美元，同比增長1.0%，增長主要由在線色譜產品驅...2025-08-15 11:58:02
-
據化工儀器網不完全統計，2025年7月中國政府采購網上可統計到的液相色譜中標65套，中標金額為3087.454萬元。2025-08-15 11:35:47
-
近日，塔里木大學委托新疆懿源工程咨詢管理有限公司就“塔里木大學教學科研設備更新二期項目(南疆干旱區特色作物遺傳改良與高效生產重點實...2025-08-15 10:23:22
-
近日，伊金霍洛旗生態保護與發展協調服務中心就“環境監測儀器采購項目”發布公開招標公告，預算金額為105萬元。2025-08-14 10:21:09
-
普洱市中醫醫院就“普洱市中醫醫院2025年第四批醫用設備采購”發布招標公告，預算141.224萬元。2025-08-13 14:26:38
-
預算105萬元 伊金霍洛旗生態保護與發展協調服務中心采購色譜儀與光度計
近日，伊金霍洛旗生態保護與發展協調服務中心委托內蒙古明遠工程項目管理有限公司就“環境監測儀器采購項目”進行公開招標，項目預算105...2025-08-13 13:21:10
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
