自旋-轨道耦合在超冷原子系统中的实现已经成为模拟和理解丰富多样的拓扑物态和拓扑相变的基石。近日，华南师范大学物理与电信工程学院副研究员郎利君指导的物理学拔尖基地本科生在非厄米拓扑领域发表最新的研究成果。相关研究在线发表于《中国科学: 物理学 力学 天文学》（SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy）。

近些年，非厄米物理的兴起拓展了大家对拓扑物相的理解。在自旋-轨道耦合系统中引入非厄米元素，不仅可以理解外界环境（比如测量或者干扰）对原物态（尤其是拓扑物态）的影响，还能探索由非厄米性导致的新奇物理现象。由于冷原子中成熟的单体原子损耗技术，实现和模拟非厄米的自旋-轨道耦合系统成为可能。

在本项研究工作中，研究人员从理论上研究了增益/损耗对二维光晶格中自旋-轨道耦合超冷原子气体的影响，包括非厄米拓扑相图、节环（nodal loop）到异常环（exceptional loop）的劈裂、简并复能带的陈数计算以及体-边对应关系等。

该研究加深了对非厄米拓扑物态的理解，有望促进对非厄米与自旋轨道耦合之间竞争的研究，且为在冷原子实验平台模拟相关现象提供理论依据。

华南师范大学2018级基地班本科生许志聪和2021级硕士生（原2017级基地班本科生）周子榆为该论文共同第一作者，2020级硕士研究生成恩宏及朱诗亮教授为共同作者，副研究员郎利君为通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广东省重点领域研发计划等项目的资助。

相关论文信息：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11433-022-1898-7