作者：李传锋等 来源：《自然—通讯》 发布时间：2022/4/23 12:41:11
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。研究成果4月19日发表于《自然-通讯》。
维度是决定宇宙中物质特性的一个重要物理量。然而在科学研究中，由于三维物理世界的限制，我们往往难以研究三维以上的物理系统的性质及演化特性。针对这一难题，研究人员提出可以通过人工合成维度的方式来解决。例如，在一个三维系统中引入两个人工合成维度，就可以在该系统上研究五维的物理性质。
涡旋光子携带的轨道角动量数目原理上可以无限，是构建人工合成维度的理想载体。2015年，中科院量子信息重点实验室周正威教授研究组首次理论提出基于人工合成光子轨道角动量维度实现量子模拟的方案。
李传锋、许金时等在前期研究的基础上，创造性地在驻波简并腔中引入具有各向异性的液晶相位片，实现腔内涡旋光子轨道角动量和光子自旋（即偏振）的耦合。腔内光子所携带的轨道角动量是整数分立，与一维离散晶格相对应。因此，携带不同轨道角动