报告题目 (Title)：光学拓扑晶格绝缘体的构建和量子特性

报告人 (Speaker)：王星翔 博士（日本东京科学大学）

报告时间 (Time)：2024年11月25日(周一) 10:30-11:30

报告地点 (Place)：校本部G601

邀请人(Inviter)：胡晓

主办部门：理学院物理系，量子科技研究院

报告摘要：

拓扑态的实现往往与能带反转相关，而Dirac型色散是实现能带反转的关键。对蜂巢格点进行Kekulé形变可在其动量空间的Dirac锥上打开能隙，进而实现无能带反转的平庸光子绝缘态以及伴随着能带反转的拓扑光子态。这一完全由晶体对称性实现拓扑态的方案被称为Wu-Hu模型，近年在电子、光子、声子等体系中都得以广泛研究。我们使用 微扰理论细致研究了该模型中Dirac型色散附近由旋量波函数描述的本征态，并在光子体系中完成了利用体态的能带反转实现高性能的拓扑激光[1]等一系列工作。本报告将主要讨论Wu-Hu模型的体边对应[2]和在该拓扑态中由于旋量波函数的几何相位导致的新奇现象，包括能流涡旋相对于激发源反向的奇异惠更斯-菲涅尔传播[3]，以及与旋量波函数的几何相位相关的拓扑态间干涉和光开关效应[4]。本工作受到日本科学技术振兴机构（JST）拓扑材料顶峰计划（CREST Topology）和尖端国际共同研究推进事业ASPIRE量子领域的资助。

参考文献：

[1] Z.-K. Shao et al., Nature Nanotechnology 15, 67-72 (2020).

[2] X.-X. Wang et al., Phys. Rev. Lett. in press (2024); arXiv:2404.05156

[3] X.-X. Wang et al., Nature Communications 14, 3040 (2023).

[4] X.-X. Wang et al., Phys. Rev. X in review; arXiv:2311.11556 (2024).