【量子物理学新里程碑，二维非厄米表面效应模拟成功】香港科技大学（HKUST）与北

【量子物理学新里程碑，二维非厄米表面效应模拟成功】

香港科技大学（HKUST）与北京大学（PKU）团队于量子物理学领域取得重大突破，成功用超冷费米子二维模拟非厄米表面效应（Non-Hermitian Skin Effect，NHSE），论文 1 月 8 日发表于《自然》期刊。

传统量子力学主要关注与环境隔离的系统，通常使用厄米模型（哈密顿量）描述。然而，当量子系统与环境交换粒子或能量时，这种模型就不再适用。研究团队采用非厄米哈密顿量来描述这种开放系统，为量子信息、曲率空间、异常拓扑相位、甚至黑洞物理学提供新观察。

香港科技大学物理学教授曹圭鹏解释，在可调节耗散的自旋─轨道耦合光学晶格为超冷费米子创建二维非厄米拓朴带，成功揭示非厄米表面效应。这项研究不仅展示如何在量子多体系统，探索非厄米性与对称性和拓朴学的相互作用，还为使用具耗散的超冷费米子研究非厄米量子动力学开辟新途径。

另一位领导作者、北大教授刘雄军强调研究的重要性，指出高维非厄米表面效应与基本厄米情景（如曲率空间、黑洞、量子信息和高阶拓扑相位）相互作用，需在多体系统深入探索。新系统提供高度可控平台，有助研究高维非厄米现象，为凝聚态物质和超冷原子领域之外的奇异量子物理学提供新的洞见。

尽管取得重大进展，团队指要更完整理解非厄米表面效应仍有挑战性。关键问题如「NHSE是否有一般拓朴学解释？」及「拓朴学多大程度决定存在或不存在？」都待解答。这项研究为探索这些问题奠定基础，有望推动量子物理学继续发展。