团队观察到氮空位自旋系统中的三阶异常线

研究人员系统地研究了对称性与高阶非厄米异常点(EP)之间的关系，并观察到了氮空位(NV)自旋系统中的三阶异常线(EL)。该工作发表在《自然·纳米技术》杂志上。

EP 是非厄米系统中的奇点，其中存在两个或多个特征值且特征态合并。由于EP的独特特性，出现了许多奇异的拓扑现象和新颖的动力学特征。 EP 在理解量子计算和拓扑相变等前沿领域发挥了重要作用。

高阶EP比二阶EP表现出更丰富的拓扑特性和更好的传感性能。然而，高阶EP的实现相当困难，因为它依赖于多个系统参数的同时调整，而且EP的阶数越高，必须同时调整的系统参数就越多，使得实现过程充满挑战。

中国科学技术大学(USTC)中科院微尺度磁共振重点实验室院士和荣星教授领导的研究小组利用单个NV中心、金刚石中的原子级缺陷和核自旋系统来实现同时包含 PT 对称性和伪手性的非厄米系统。此外，还报道了二维参数空间中三阶EL的实验观察。

通过系统地研究对称性在高阶 EP 几何中的作用，研究人员发现，当非厄米哈密顿量中只有 PT 对称性时，三阶 EP 可以作为孤立点存在。

研究人员进一步探讨了三阶EP与非厄米哈密顿量对称性之间的关系。事实证明，当非厄米哈密顿量不具有对称性时，就不存在三阶EP，这凸显了对称性在研究高阶EP结构中的重要性。