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1国家主要微观结构和介观物理学的主要实验室，纳米纳米科学科学中心，北京大学北京大学北京大学的物理学和物理学院2，中华人民共和国2北京人，北京人，北京人国家实验室国家实验室，凝结物理学和涉及中国杂草的体育学院，涉及中国杂期，米哈吉，纽约市。中国科学院，北京100049，中华人民共和国4号相关事项中心，物理学学院，智格大学，编号866，hangzhou 310058，吉安省Yuhangtang Road，中华人民共和国5号物理学系，香港科学与技术系，库洛恩999077，库洛恩999077，香港6跨学科的量子量量量子量；北京北京大学100871，中华人民共和国7北京三角洲大学光电研究所，江苏226010，中国人民共和国
纠缠量子物理中的半拓扑数
在量子物理学中，拓扑相可以从自旋为 1/2 的布洛赫球面设计出来，该球面由于径向磁场而呈现出刺猬结构。我们详细阐述了在双自旋模型中，一极处纠缠波函数的形成与一对有趣的半拓扑数之间的关系。与超导体中的库珀对类似，一极处的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对或贝尔态产生半通量量子，这里指的是表面上贝里曲率的一半通量。这些 1/2 数字还指每个球面极点处存在自由马约拉纳费米子。当从北向南行驶时，以及从极点的圆极化场行驶时，可以测量拓扑响应，揭示受保护横向电流的量化或半量化性质。我们展示了纠缠波函数在能带结构中的应用，在动量空间中引入了一个局部标记，以表征双层几何中二维半金属的拓扑响应。
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1 Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 2 School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3 Beijing Academy of Quantum Information Sciences, Beijing 100193, China 4 School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China 5 Theoretical Quantum Physics Laboratory, Cluster for Pioneering Research, RIKEN, Wako-shi, Saitama 351-0198, Japan 6 Center for Quantum Computing, RIKEN, Wako-shi, Saitama 351-0198, Japan 7 Songshan Lake Materials Laboratory, Dongguan, Guangdong 523808, China 8 CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, UCAS, Beijing 100049,中国9号密歇根大学物理系，密歇根州安阿伯市48109-1040，美国10 HEFEI国家实验室，Hefei 230088，中国
光子霍普夫子的拓扑变换和自由空间传输
摘要。结构化光场体现了偏振、相位和振幅的强烈空间变化。通过它们的拓扑特性可以理解、表征和利用此类场。三维 (3D) 拓扑孤子，例如霍普夫子，是具有非平凡粒子状结构的 3D 局部连续场配置，表现出许多重要的拓扑保护特性。在这里，我们提出并展示了霍普夫子的光子对应物，它们具有霍普夫纤维化、霍普夫指数和从实空间矢量光束到代表偏振态的同伦超球面的霍普夫映射的精确特征。我们通过实验生成具有按需高阶霍普夫指数和独立控制拓扑纹理的光子霍普夫子，包括 Néel 类型、Bloch 类型和反斯盖明类型。我们还展示了光子霍普夫子的稳健自由空间传输，从而展示了霍普夫子在开发光学拓扑信息学和通信方面的潜力。
界面氢键网络的拓扑特性
氢键在水的异常行为中起着至关重要的作用。虽然已经对单个H键的特性进行了广泛的研究，但所得的H键网络的拓扑特征仍然较少探索。在这项研究中，我们采用分子动力学模拟来检查各种水界面，与大量水相比，与表面平行的H键相比，发现了增加的H键。为了量化这些网络的拓扑结构，我们引入了网络渗透和维度的新型估计值。我们的发现表明，H键的比例升高，平行于界面显着影响网络连接，从而减少了水层的数量和距网络实现完全连通性的表面的距离。因此，界面的H键网络表现出的“二维”特征比当地水密度高以及水水H键和水面相互作用之间的竞争更多的是大量水的“二维”特征。
tomasch振荡作为拓扑超导性的差距上方签名
鉴定拓扑超导体通常涉及搜索受拓扑保护的差距模式。然而，在当前的实验环境中，仍然缺乏这些内置模式的吸烟枪证据。在这封信中，我们建议通过上面的差距运输签名来支持二维常规S波和拓扑P波 - 超导体之间的区别。我们的方法利用了在两个金属铅之间夹着的超导体组成的连接中的准颗粒振荡的出现。我们证明，电导中振荡随界面屏障的函数的行为为S波和P波超导体提供了独特的签名。具体而言，随着S波超导体的屏障强度的增加，振荡变得较弱，而它们在P波超导体中变得更加明显，我们被证明是配对对称性的直接表现。我们的方法可以作为通过上述差距运输来识别某些类别的拓扑超导体的免费探针。
超对称波导对拓扑状态的完美激发
拓扑光子状态为可靠的光操作提供了有趣的策略，但是，由于其复杂的模式剖面，使这些拓扑特征状态完全激发这些拓扑特征状态仍然具有挑战性。在这项工作中，我们建议通过超对称（SUSY）结构实现拓扑边缘状态的精确本本征。通过绝热地将SUSY伙伴转换为其主要拓扑结构，边缘模式可以通过简单的单位点输入完全激发。我们在电信波长中实验验证了我们在综合硅波导中验证我们的策略，显示了广泛的工作带宽。此外，进一步应用快捷方式到可绝化策略，以通过反设计方法来加快绝热泵工艺的速度，从而实现快速模式的发展并导致设备尺寸减小。我们的方法是普遍的，对基于拓扑的或复杂的本本型系统有益，范围从光子学和微波到冷原子和声学。