新华网北京3月12日电（林雨南 郭晓婷）近日，我国科研团队在拓扑量子物理研究领域传来捷报——北京计算科学研究中心薛鹏教授团队联合东南大学、中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、华南师范大学等多家单位，成功在光子量子行走实验平台上，首次实现了Floquet非阿贝尔拓扑绝缘体，并验证了其复杂的多能隙体边对应关系。该成果已发表在国际顶级光学领域期刊《自然·光子学》上，标志着我国在该领域的研究跻身国际前沿。

  可能很多人对“拓扑物态”“非阿贝尔拓扑相”这些名词感到陌生，简单来说，拓扑物态是一种由物质整体拓扑性质决定的新型量子物态，核心特点是其内部状态和边界状态之间存在固定的对应关系，就像物体的“外形”和“边缘”紧密关联一样。

  近年来，非阿贝尔拓扑相逐渐成为全球量子物理领域的研究热点。由于这种体系结构复杂，对实验控制的要求很高，相关物理现象的实验验证一直是困扰科研人员的难题。

  薛鹏教授团队另辟蹊径，基于光子量子行走体系，构建了一个三能带周期驱动模型：即利用光子的偏振和空间位置，编码出多维量子态，从而实现了对Floquet非阿贝尔拓扑绝缘体的可控模拟——相当于在实验室里，精准“复刻”出了这种复杂的量子体系。

  实验过程中，科研人员通过测量量子行走的动态过程，重构出体系的Floquet演化算符，进而提取出描述该体系拓扑性质的关键参数，最终在体态层面确定了系统所处的非阿贝尔拓扑相。同时，研究团队发展了空间分辨的注入谱探测方案，成功观测到处于不同能隙中的边缘态。在此基础上，团队进一步揭示了周期驱动非阿贝尔拓扑体系中更为复杂的拓扑结构，为后续研究提供了重要参考。

  作为量子科技的重要研究方向之一，拓扑量子物态和量子模拟研究不断推动人类对复杂量子体系的认知与探索。相关研究为探索新型量子物态提供了重要实验平台，对提升我国量子科技领域的创新能力、培育未来产业发展具有积极意义。