近日，電子工程與智能化學(xué)院陳桂華副教授團(tuán)隊(duì)從理論上預(yù)言了一種存在于二維光晶格中可攜帶高拓?fù)潆姾蓴?shù)的離散渦旋量子液滴。該研究的題目為“Discrete vortex quantum droplets”，發(fā)表在Elsevier出版集團(tuán)旗下的期刊《Chaos, Solitons and Fractals》（影響因子：9.922，中科院1區(qū)top期刊）上。該論文的第一作者趙子濱為電智學(xué)院大三本科生，陳桂華副教授為通信作者。這是電智學(xué)院本科生首次在中科院1區(qū)top期刊上發(fā)表論文，實(shí)現(xiàn)了學(xué)院本科生學(xué)術(shù)科研能力提升的又一個(gè)新突破。

量子液滴是基于超冷原子玻色-愛(ài)因斯坦凝聚的一種宏觀量子自局域態(tài)，源于量子漲落效應(yīng)引起的相互作用與凈平均場(chǎng)相互作用的動(dòng)態(tài)平衡。它的密度比空氣小100萬(wàn)倍，是世界上最稀薄的液體。自2016年被實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)以來(lái)，量子液滴迅速成為冷原子物理、凝聚態(tài)物理、非線性科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，不僅可用于多體局域和量子多體問(wèn)題的研究，在量子信息處理、原子干涉儀、精密測(cè)量等方面也有重要的應(yīng)用價(jià)值。

該文章研究了在二維光學(xué)晶格中，在平均場(chǎng)效應(yīng)和量子漲落效應(yīng)共同作用下，離散渦旋量子液滴的存在形式及其穩(wěn)定性。研究表明，系統(tǒng)至少可以支持兩種（on-site-centered和off-site-cnetered）攜帶5個(gè)拓?fù)浜傻碾x散渦旋量子液滴的穩(wěn)定存在（圖1）。該論文還首次發(fā)現(xiàn)了量子液滴的混合渦旋模式。在該模式中，量子液滴具有相同密度分布的兩個(gè)組分分別攜帶不同拓?fù)浜桑▓D2）。（文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077922006919?dgcid=coauthor）

圖1： 攜帶5個(gè)拓?fù)浜傻膬煞N類型的量子液滴。（a-d）第一種類型量子液滴的密度分布、相位、線性穩(wěn)定性分析和動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)演化穩(wěn)定性分析。（e-h）第二種類型量子液滴的密度分布、相位、線性穩(wěn)定性分析和動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)演化穩(wěn)定性分析。

圖2: 兩種類型量子液滴的混合渦旋模式

近年來(lái)，電智學(xué)院積極面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展需求，與國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)、高校、研究院開(kāi)展緊密的產(chǎn)學(xué)研合作，高度重視本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)本科生加入到學(xué)院各科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展研究工作、積極參與到各類學(xué)科競(jìng)賽中，已有越來(lái)越多的本科生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，接受系統(tǒng)的科研訓(xùn)練。學(xué)院將繼續(xù)在學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面凝聚力量，對(duì)標(biāo)國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)，助推學(xué)校新型高水平理工科大學(xué)建設(shè)。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077922006919?dgcid=coauthor

（撰稿：陳桂華；一審：李艷霞；二審：劉曄；三審：胡耀華）