Abstract | 分数量子霍尔效应是当代凝聚态物理的前沿研究热点之一，起源于电子的关联效应，导致了拓扑序的产生，大量的实验研究围绕费米子分数量子霍尔态的拓扑性质而展开。一个自然的问题是：能否在玻色子系统中产生分数量子霍尔效应？人们尝试在冷原子系统中开展研究，但仍处于探索阶段。另一方面， Haldane对分数量子霍尔效应提出了新的量子几何描述，超越了传统拓扑量子场论框架，其直接表现是分数态的引力子模，但实验证据始终缺失。本报告将围绕这两个问题展开。首先我会介绍最近在GaAs量子阱中关于分数量子霍尔效应集体激发的实验进展[1]。我们通过极低温强磁场共振非弹性偏振光散射，在主要的分数态中观察到了引力子模。实验结果为分数量子霍尔效应几何理论提供了关键支持，为在凝聚态系统中探索量子引力物理开辟了方向。然后，我会介绍在InAs/GaSb双层量子阱中的实验进展[2]。我们发现激子绝缘体存在于浓度不平衡的电子和空穴，观察到有限动量激子绝缘体并发现激子手征边缘态。这些实验结果与理论相结合，首次揭示了激子的分数量子霍尔效应，这也是玻色子的分数反常量子霍尔效应。 参考文献 [1]. J. Liang et al, L. Du*; Nature 628, 78 (2024) [2]. R. Wang, T. Sedrakyan, B. Wang*, L. Du*, R. Du*; Nature 619, 57 (2023) |
