近日，電子工程與智能化學院陳桂華副教授團隊從理論上預言了一種存在于二維光晶格中可攜帶高拓撲電荷數(shù)的離散渦旋量子液滴。該研究的題目為“Discrete vortex quantum droplets”，發(fā)表在Elsevier出版集團旗下的期刊《Chaos, Solitons and Fractals》（影響因子：9.922，中科院1區(qū)top期刊）上。該論文的第一作者趙子濱為電智學院大三本科生，陳桂華副教授為通信作者。這是電智學院本科生首次在中科院1區(qū)top期刊上發(fā)表論文，實現(xiàn)了學院本科生學術(shù)科研能力提升的又一個新突破。

量子液滴是基于超冷原子玻色-愛因斯坦凝聚的一種宏觀量子自局域態(tài)，源于量子漲落效應引起的相互作用與凈平均場相互作用的動態(tài)平衡。它的密度比空氣小100萬倍，是世界上最稀薄的液體。自2016年被實驗實現(xiàn)以來，量子液滴迅速成為冷原子物理、凝聚態(tài)物理、非線性科學等領域的研究熱點，不僅可用于多體局域和量子多體問題的研究，在量子信息處理、原子干涉儀、精密測量等方面也有重要的應用價值。

該文章研究了在二維光學晶格中，在平均場效應和量子漲落效應共同作用下，離散渦旋量子液滴的存在形式及其穩(wěn)定性。研究表明，系統(tǒng)至少可以支持兩種（on-site-centered和off-site-cnetered）攜帶5個拓撲荷的離散渦旋量子液滴的穩(wěn)定存在（圖1）。該論文還首次發(fā)現(xiàn)了量子液滴的混合渦旋模式。在該模式中，量子液滴具有相同密度分布的兩個組分分別攜帶不同拓撲荷（圖2）。（文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077922006919?dgcid=coauthor）

圖1： 攜帶5個拓撲荷的兩種類型的量子液滴。（a-d）第一種類型量子液滴的密度分布、相位、線性穩(wěn)定性分析和動力學實時演化穩(wěn)定性分析。（e-h）第二種類型量子液滴的密度分布、相位、線性穩(wěn)定性分析和動力學實時演化穩(wěn)定性分析。

圖2: 兩種類型量子液滴的混合渦旋模式

近年來，電智學院積極面向區(qū)域經(jīng)濟建設發(fā)展需求，與國內(nèi)相關企業(yè)、高校、研究院開展緊密的產(chǎn)學研合作，高度重視本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵本科生加入到學院各科研團隊開展研究工作、積極參與到各類學科競賽中，已有越來越多的本科生進入實驗室，接受系統(tǒng)的科研訓練。學院將繼續(xù)在學科建設、人才培養(yǎng)等方面凝聚力量，對標國家一流專業(yè)建設，助推學校新型高水平理工科大學建設。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077922006919?dgcid=coauthor

（撰稿：陳桂華；一審：李艷霞；二審：劉曄；三審：胡耀華）