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在凝聚態物理領域，扭曲的雙層石墨烯材料中已觀察到強關聯和超導性，誕生了一個全新的研究領域：扭轉電子學，激發了對其基礎和應用物理方面的極大興趣。在該系統中，兩個單層蜂窩狀石墨烯材料以小角度扭曲疊加，會產生莫爾條紋，從而產生平坦電子能帶、慢電子速度和高的態密度等獨特特性。本工作是在一個超冷原子量子模擬平臺上實現和研究了扭曲雙層方型晶格中的超流體，該工作基于自旋依賴光學晶格中的玻色-愛因斯坦凝聚，每個自旋態的原子只感受到一組晶格，層間耦合可以通過自旋態之間的微波耦合來控制。此外，還直接觀察到實空間的莫爾條紋和動量空間的衍射，證實了雙層晶格中存在原子超流體。該系統集成扭轉雙層結構、可調的莫爾超晶格和層間耦合強度以及純凈的環境等特性，通過這一強大的超冷原子量子模擬平臺，可將用于模擬扭曲雙層石墨烯，研究其強關聯和超導電性的基礎物理。在這一新體系中，進一步可以通過豐富的調控手段如光晶格的結構、玻色費米混合系統、高軌道的自由度等來深入研究平帶以及超導特性等諸多科學問題，以及探索其它難以在材料中實現的新奇量子現象。

Reference: Zengming Meng, Liangwei Wang, Wei Han, Fangde Liu, Kai Wen, Chao Gao, Pengjun Wang, Cheng Chin, Jing Zhang "Atomic Bose-Einstein condensate in a twisted-bilayer optical lattice “Nature 615, 231 (2023))。

人物介紹：

張靖，男，1974年1月生，山西大學光電所所長和量子光學與光量子器件國家重點實驗室主任，國家杰出青年基金獲得者、長江學者特聘教授、國家重點研發計劃項目首席科學家、國家基金委創新群體帶頭人、國家杰出專業技術人才、美國光學學會會士（OSA Fellow）、美國物理學會會士（APS Fellow）。在連續變量量子信息和量子氣體領域，特別是在自旋-軌道耦合簡并費米氣體中做出系列有國際影響的研究工作。主持的基于超冷費米氣體的量子調控獲2020年度國家自然科學獎二等獎。入選第二屆“科學探索獎”，榮獲“全國五一勞動獎章”稱號， “全省優秀共產黨員”榮譽稱號。