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实验室主要从事激光与超冷量子气体相干耦合、相干调控实验研究。通过发展关键操控手段，实现在极低温量子气体中设计和构建微观系统的哈密顿量，在理想条件下对量子领域重要模型中的关键机理进行有效模拟和研究，进而探索新奇量子效应、推动新型量子器件和材料的发展。
近日，课题组在几何阻挫三角形动量晶格中相互作用超冷原子人工规范场的研究方面取得突破性进展，相关研究成果以题为“Observation of frustrated chiral dynamics in an interacting triangular flux ladder”发表在Nature Communication。我组李玉清副教授为论文第一作者，马杰和易为两位教授为通讯作者，杜惠瑛博士、王云飞博士、梁军军副教授、肖连团教授和贾锁堂教授共同参与了该项研究工作。
首次在相互作用可精确调控的超冷原子玻色量子气体中合成了几何阻挫的三角形动量晶格，通过控制格点间的隧穿相位产生了人工规范场，揭示了原子相互作用、规范场和几何阻挫之间的竞争机制。研究结果展现了相互作用可以诱导三角形动量晶格中超冷原子的局域化，且局域化的转变点依赖于规范场，观测到超冷原子偏向性的手征性动力学，证明了几何阻挫效应导致三角形格子两条链之间的对称性发生动力学破却。
近日，课题组在Light: Science & Applications期刊上发表题为《Testing universality of Feynman-Tan relation in interacting Bose gases using high-order Bragg spectra》的研究论文，我组博士生王云飞和杜惠瑛为共同第一作者，马杰教授和李玉清副教授为通讯作者，梅锋教授、胡颖教授、肖连团教授和贾锁堂教授共同参与了研究工作。
粒子间相互作用是导致强关联量子多体物理效应的核心，发现具有普适性关系式可以简化对相互作用的微观表征，有助于更好的理解复杂量子多体系统中存在的物理规律。超冷原子量子气体具有优越的可调控性，为研究和检验普适性关系式提供了理想实验平台。在强关联超冷原子气体中，物理学家预言了Feynman-Tan关系，成功解释了强相互作用区域中原子激发谱共振频率频移与原子散射长度的依赖关系。由于Feynman-Tan关系式中频移量与原子质量成反比，检验这一重要关系式在超冷原子系统中的普适性，对于强关联超冷玻色原子量子气体研究具有重要意义。
近日，课题组在国际物理学顶级期刊Physical Review Letters发表了题为《Observation of interaction-induced mobility edge in an atomic Aubry-André wire》的研究论文。论文同时作为Editors’ Suggestion和Featured in Physics在Physical Review Letters网站首页重点推荐。Physics杂志邀请Martin Rodriguez-Vega教授以《A Wire on the Edge》为题对以上工作进行了专题亮点报道。
近日，课题组在国际物理学顶级期刊Physical Review Letters发表了题为《Observation of interaction-induced mobility edge in an atomic Aubry-André wire》的研究论文。论文同时作为Editors’ Suggestion和Featured in Physics在Physical Review Letters网站首页重点推荐。Physics杂志邀请Martin Rodriguez-Vega教授以《A Wire on the Edge》为题对以上工作进行了专题亮点报道。
研究团队首次在相互作用可精确调控的超冷玻色量子气体中人工合成了一维动量晶格，通过引入准周期调制的无序势，观测到依赖于系统本征能量的安德森局域化跃迁，证明了相互作用可控的迁移率边。利用宽带Feshbach共振改变原子间相互作用的正负号，调节动量晶格和准周期势的相关参数，通过制备系统负哈密顿量的基态实现系统最高激发态的绝热制备。研究了相互作用对系统不同能量本征态安德森局域化动力学的影响，观测到排斥相互作用会加快系统基态从扩展到局域化的转变，而吸引相互作用会延缓局域化跃迁。对于系统的最高激发态，相互作用对局域化效应的影响则刚好相反。研究鉴别了不同本征能态的扩展-局域化跃迁临界准周期无序强度随相互作用的变化，构建了迁移率边的相图，实验结果可以通过非线性的准周期AA模型解释。
近日，课题组在《Light: Science & Applications》期刊发表了题为《Atom-optically synthetic gauge fields for a noninteracting Bose gas》的研究论文。我组李玉清老师为第一作者，马杰教授和梅锋教授为通讯作者，贾锁堂教授和肖连团教授等共同参与了研究工作。
沿闭合回路运动的带电粒子会感受到一个相位差，该相位差可用于研究凝聚态物理中的拓扑现象。对于不带电的粒子，如中性原子、光子，通过引入一个和路径相关的几何相位，能构建一个与带电粒子轨道磁场等效的合成磁场，即人工规范场。利用人工规范场模拟带电粒子的哈密顿量，可实现对复杂真实物理体系的量子模拟研究。超冷原子量子气体具有优越的可调控性，为人工规范场的研究提供了一个理想平台。目前，实验上已经观测到人工规范场下出现的手征性边界态和拓扑特性，但原子间存在一定的相互作用。为实现单粒子紧束缚哈密顿量的调控，需要开展无相互作用超冷原子的人工规范场研究。