国际首次！我国科学家实现光子的分数量子反常霍尔态
国际首次！我国科学家实现光子的分数量子反常霍尔态
中国科学技术大学的研究团队取得了量子物理领域的突破性进展。潘建伟、陆朝阳、陈明城等教授利用自主研发的Plasmonium型超导高非简谐性光学谐振器阵列，成功实现了光子间的非线性相互作用，并构建出作用于光子的等效磁场，从而在国际上首次观测到光子的反常分数量子霍尔态。这一成就标志着“自底而上”的量子模拟方法在量子物态研究中的重要进展，并已在《科学》期刊上发表。
霍尔效应作为基础物理现象，其整数量子化与分数量子化的发现曾两度赢得诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应因其展现的非平庸多体纠缠特性及拓扑保护的准粒子，对拓扑量子计算具有潜在价值。反常霍尔效应则是在无外加磁场下观察到的效应，近年来也在不同材料体系中被相继观测到。
传统量子霍尔效应研究依赖特定材料和极端条件，实验实施面临诸多限制。相比之下，人工量子系统通过灵活设计与精确操控，为探索复杂量子物态提供了新途径。特别是，Plasmonium量子比特的创新使用，克服了现有技术在构建人工规范场上的局限，不仅增强了光子间的相互作用，还允许对系统进行高精度的操控和测量，为量子信息科学的应用开辟了新路径。
这项研究不仅直接观测到分数量子霍尔态特有的拓扑性质，还通过引入局域势场，追踪并证实了准粒子的独特属性。审稿人对此工作给予高度评价，视其为利用相互作用光子进行量子模拟的一个重大飞跃。
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