近日，光学领域权威期刊Laser & Photonics Reviews以“Non-Hermitian Superradiance Lattices with Room-Temperature Atoms”为题，报道了我校龚尚庆、钮月萍教授团队和新加坡国立大学龚江滨教授合作在非厄米物理量子模拟研究中取得的重要进展。
自20世纪初量子力学建立以来，其数学框架一直基于厄米算符。这一选择不仅保证了所有可观测量具有实数本征值，还确保了量子态演化过程中的概率守恒（幺正性），从而为微观世界的物理现象提供了自洽的描述。然而，实际的物理系统不可避免地与环境耦合，这使得非厄米物理的重要性日益凸显。近年来，随着非厄米物理在拓扑物态、光学系统等领域取得突破性进展，该方向受到越来越广泛的关注。
图片说明：从左到右依次为原子系综和驻波光场相互作用、非厄米晶格模型，以及全局Berry相位实验测量和理论模拟结果
室温原子气体作为研究光与原子相互作用的重要平台，具有实验条件宽松、成本低廉、参数灵活可调等突出优势，广泛应用于量子存储、精密测量等领域。该团队首次在室温中性原子平台上研究了动量晶格中的非厄米效应。验证了非厄米吸收谱理论可应用于非厄米动量晶格，成功测量到了复能带特征。进一步地，通过精确调控非厄米强度，成功观察到吸收谱由峰型向谷型的转变，并揭示了谱分裂与宇称–时间反演对称性之间的内在联系。研究中还创新性地实现了速度分辨的吸收谱技术，揭示了其与双正交几何相位的紧密关联。结合绝热演化理论与双正交几何相位分析，团队从实验数据中提取了全局Berry相位，并验证其可作为拓扑不变量。该研究展示了利用室温原子开展拓扑量子模拟实验研究的巨大潜力。
论文第一作者为该团队的博士研究生张迎，通讯作者为华东理工大学物理学院钮月萍教授和钱军副教授。研究工作得到了国家自然科学基金、上海市教委科研创新重大项目等的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202502022
