彭宁阱中拓扑自旋织构的实验实现

具有可控多体平台的量子模拟为探索自然材料中难以获得的复杂相态和动力学提供了强大途径。其中,斯格明子等拓扑自旋纹理是现代凝聚态物理的核心课题,在手性量子多体系统中发挥着关键作用。然而在大型可编程量子平台上实现对这些结构的精确操控,仍是一项重大挑战。本研究报道了在150多个囚禁离子构成的二维晶体中,拓扑自旋纹理的确定性生成与位点分辨重构。通过全局施加自旋相关力,该研究团队实现了斯格明子构型的生成,并以单离子分辨率重构了完整自旋矢量场,测得0.99±0.02的缠绕数及0.87±0.04的平均局域保真度。此外,研究人员利用单离子分辨操控技术确定性制备了畴壁态,将该方法拓展至更广泛的非均匀自旋纹理体系。这些成果确立了囚禁离子晶体作为复杂自旋纹理工程平台的潜力,为探索长程相互作用量子系统中拓扑依赖的非平衡动力学开辟了新途径。
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提交arXiv: 2026-04-15 13:35

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