中新社合肥12月18日電 (記者 吳蘭)面包圈和茶杯拓?fù)涞葍r(jià)，這是由于他們都有一個(gè)穿透的洞，而洞的個(gè)數(shù)是一個(gè)拓?fù)湫再|(zhì)。

拓?fù)湮飸B(tài)是當(dāng)前物理研究的前沿和主流領(lǐng)域之一，為新材料、新器件的設(shè)計(jì)帶來了新的思路，乃至對(duì)人類深入理解宇宙基本粒子的性質(zhì)都具有重要的意義。2016年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)便授予了在拓?fù)湮锢韺W(xué)方面作出開創(chuàng)性貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。

記者18日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜江峰、林毅恒等人與中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室羅希望等合作，在拓?fù)湎嘧兞孔幽M方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際知名期刊《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，拓?fù)湓谀畚镔|(zhì)的一些物理特性上也起到關(guān)鍵作用，這些物理特性不依賴樣品的細(xì)節(jié)，完全由系統(tǒng)狀態(tài)的整體拓?fù)湫再|(zhì)確定。而拓?fù)湎嘧儭哂胁煌負(fù)湫再|(zhì)的狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變——一定是不連續(xù)的躍變。

研究人員針對(duì)拓?fù)湎嘧冎械囊活愔匾馁M(fèi)米子——三重簡(jiǎn)并費(fèi)米子模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M。然而，在固體材料體系中，直接觀測(cè)這種三重簡(jiǎn)并點(diǎn)的拓?fù)湎嘧冃枰獜?fù)雜的調(diào)控，目前難以實(shí)現(xiàn)。因此，高度可控的量子模擬器為研究拓?fù)洮F(xiàn)象提供了新的途徑。

研究中，通過使用在超高真空環(huán)境束縛的鈹離子，結(jié)合微波、射頻等的精準(zhǔn)調(diào)控，構(gòu)建多能級(jí)的量子體系，可以有效地觀測(cè)自旋為1的拓?fù)鋯螛O子的行為。通過調(diào)控實(shí)驗(yàn)參數(shù)，研究人員清晰地觀測(cè)到量子態(tài)的拓?fù)湎嘧儯⑶姨崛〕龈唠A自旋張量在其中的貢獻(xiàn)。

據(jù)介紹，該工作發(fā)展出的高度可調(diào)控的多能級(jí)束縛離子系統(tǒng)，為研究高自旋物理提供了良好的平臺(tái)，并為進(jìn)一步研究新奇高階拓?fù)浜?jiǎn)并態(tài)以及其他拓?fù)鋯螛O子現(xiàn)象鋪平了道路。(完)