自旋-軌道耦合在超冷原子系統中的實現已經成為模擬和理解豐富多樣的拓撲物態和拓撲相變的基石。近日，華南師范大學物理與電信工程學院副研究員郎利君指導的物理學拔尖基地本科生在非厄米拓撲領域發表最新的研究成果。相關研究在線發表于《中國科學: 物理學 力學 天文學》（SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy）。
近些年，非厄米物理的興起拓展了大家對拓撲物相的理解。在自旋-軌道耦合系統中引入非厄米元素，不僅可以理解外界環境（比如測量或者干擾）對原物態（尤其是拓撲物態）的影響，還能探索由非厄米性導致的新奇物理現象。由于冷原子中成熟的單體原子損耗技術，實現和模擬非厄米的自旋-軌道耦合系統成為可能。
在本項研究工作中，研究人員從理論上研究了增益/損耗對二維光晶格中自旋-軌道耦合超冷原子氣體的影響，包括非厄米拓撲相圖、節環（nodal loop）到異常環（exceptional loop）的劈裂、簡并復能帶的陳數計算以及體-邊對應關系等。
該研究加深了對非厄米拓撲物態的理解，有望促進對非厄米與自旋軌道耦合之間競爭的研究，且為在冷原子實驗平臺模擬相關現象提供理論依據。
華南師范大學2018級基地班本科生許志聰和2021級碩士生（原2017級基地班本科生）周子榆為該論文共同第一作者，2020級碩士研究生成恩宏及朱詩亮教授為共同作者，副研究員郎利君為通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金、廣東省基礎與應用基礎研究基金、廣東省重點領域研發計劃等項目的資助。