基于超冷原子扭转双层光晶格的量子演示

可以根据两个二维周期格扭转角度得到一个多维周期格，这一现象被广泛应用于光学精密检测、图像处理、艺术设计、纺织工业以及建筑学等。最近研究发现莫尔超晶格不但具有独特的美学价值，而且在量子系统中还可能导致各种新奇的物理效应，一个著名的例子是扭转双层石墨烯[1]。

扭转角度作为一个可调的维度，已在石墨烯、过渡金属硫族化合物等各种二维范德瓦耳斯材料中广泛开展扭转电子学的研究，这些材料的性质主要取决于电子在莫尔超晶格中的运动。有关扭转体系和莫尔超晶格的内在物理规律尚未被完全认知，例如二维扭转双层材料中的非常规超导机理，这一部分是我国当前涉及到凝聚态物理技术的一个重要的研究领域的热点和难点。

超冷原子平台在模拟中性原子在周期晶格中的运动方面已经取得了重大成功[7]。例如，超冷原子光晶格在紧束缚近似下可以模拟玻色—哈伯德模型，科学家基于该平台实验观察到超流—莫特绝缘量子相变[8]。

我们将超冷87Rb原子制备在两个相互扭转的方形晶格中作为扭转双层晶格系统的量子模拟器。实验中选用87Rb原子基态的两个自旋量子态，利用两组正交的零波长激光组成自旋依赖的扭转光晶格，扭转角度为5.21°。在光晶格中原子的两个自旋量子态分别只感受到其中一组光晶格，由此通过两个不同原子自旋量子态合成维度的方法形成了扭转双层光晶格，如图2(b)所示。通过实验观察扭转双层光晶格中不同原子自旋态的物质波干涉吸收成像图，验证了扭转双层晶格结构的实现。在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：接收第一信号，所述第一信号表示所述电子设备的当前状态。

（编辑：银川站长网）

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