山西大学激光光谱研究所

2026-08-15
非阿贝尔物理是现代物理的重要前沿方向，其不仅深植于非阿贝尔规范场的几何结构之中，同时也构成了拓扑容错量子计算的理论基础。通过操控非阿贝尔任意子世界线的编织过程，可以实现非阿贝尔和乐操作。编织生成的辫子群因具有非交换的代数结构，可被用于构造和乐量子门。由于编织操作的最终结果仅依赖于世界线缠绕的几何和拓扑，而与操作路径的连续形变及局域微扰无关，由此实现的和乐量子门天然具备几何和拓扑保护特性，能够有效抑制环境退相干与操控误差，为容错量子计算提供了一条有别于传统纠错方案的全新路线。

2026-02-28
近年来，非平衡物态作为一种随时间动态调控的新颖物态，突破了传统静态体系的物理限制，展现出超越平衡态体系的新奇物理特性，例如时间界面上的反射与折射。与基于空间界面的散射行为不同，在非平衡物态体系中，当系统在某一时刻发生突变时，波函数会在该“时间界面”处分裂为不同演化路径，实现时间反射和时间折射，为非平衡物态的调控提供了全新自由度。然而，当前研究多集中于散射现象本身，对于其中可能蕴含的拓扑结构与动力学临界行为仍缺乏深入认识。因此，探究时间反射与折射过程中是否涌现出新的拓扑与动力学特性，已成为一个亟待关注的重要科学问题。

2025-11-28
伴随量子调控技术的不断发展，物态调控研究近年来经历着从平衡态范式向非平衡态范式的深刻转变，研究范畴超越了传统平衡态统计力学与凝聚态物理的理论框架。与由平衡态波函数性质定义的平衡拓扑物态不同，非平衡拓扑物态形成于受外力、周期驱动或量子淬火等非平衡过程，这些过程将系统推离平衡态，从而诱导出平衡态下不存在的新颖动力学序与鲁棒现象，例如拓扑泵浦、拓扑时间晶体、动力学拓扑相变、π能量拓扑边界模、拓扑热化等，为在时间维度利用拓扑保护对量子态进行高精度、高鲁棒性的量子调控开辟了新途径。然而，此类物态无法通过传统的平衡拓扑物态分类框架完整描述，也难以借助常规平衡调控与探测手段进行制备和观测，亟需发展面向非平衡拓扑物态的制备方案、表征理论和探测方法。

2025-03-01
在周期性驱动含时体系中，通过在不同空间区域引入时间位移，成功构建了时间位错拓扑晶格。研究发现：时间位错能够诱导出具有拓扑保护特性的边界态和角态；尽管整个晶格的耦合在空间上呈现均匀分布，但在体系内部的时间界面处却出现了局域化的拓扑边界态。发展了用于刻画时间位错拓扑物态的拓扑不变量，证明了时间位错拓扑边界态的拓扑保护特性。这一研究将拓扑边界态的研究范畴从传统的空间维度拓展至时间维度，为探索新奇拓扑物态及其量子调控提供了全新的自由度。