Observing the quantum topology of light

拓扑(电路) 物理 拓扑简并 拓扑绝缘体 拓扑序 物理中的拓扑熵 对称保护拓扑序 光子学 量子霍尔效应 量子 量子力学 拓扑量子数 理论物理学 数学 组合数学 电子
作者
Jinfeng Deng,Hang Dong,Chuanyu Zhang,Yunxiang Wu,Jiale Yuan,Xuhao Zhu,Feitong Jin,Hekang Li,Zhen Wang,Han Cai,Cunxian Song,H. Wang,J. Q. You,Da-Wei Wang
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:378 (6623): 966-971 被引量:5
标识
DOI:10.1126/science.ade6219
摘要

Topological photonics provides a powerful platform to explore topological physics beyond traditional electronic materials and shows promising applications in light transport and lasers. Classical degrees of freedom are routinely used to construct topological light modes in real or synthetic dimensions. Beyond the classical topology, the inherent quantum nature of light provides a wealth of fundamentally distinct topological states. Here we implement experiments on topological states of quantized light in a superconducting circuit, with which one- and two-dimensional Fock-state lattices are constructed. We realize rich topological physics including topological zero-energy states of the Su-Schrieffer-Heeger model, strain-induced pseudo-Landau levels, valley Hall effect, and Haldane chiral edge currents. Our study extends the topological states of light to the quantum regime, bridging topological phases of condensed-matter physics with circuit quantum electrodynamics, and offers a freedom in controlling the quantum states of multiple resonators.
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