根据北京大学信息科学与技术学院的消息，在最近的一次高轨道光学晶格实验中，该学院电子系的周小吉教授和复旦大学的李小鹏教授的团队在一个蜂窝中进行了观察。
形的光学晶格。
超冷原子形成一个超流体，在维持晶格平移不变的同时打破了晶格的旋转对称性，新的量子物质状态被称为三向列超流体（Potts-Nematic Superfluid）。
可以理解，除了诸如液体和固体之类的常规材料状态之外，两者之间自然也存在液晶状态。
液晶可以形成向列顺序，即在保持平移不变的同时失去各向同性。
根据类推，在超流体和超固体的两个量子材料状态之间也存在液晶状态的超流体版本。
相比之下，超流体形式的液晶状态同时具有超流体和超固体的优点。
它可以打破空间和相位旋转的对称性，同时保持空间平移的不变性。
在自然界中还没有发现这种特殊的超流体液晶态。
▲左图显示了实验中观察到的三向列量子超流体动量的空间分布（蓝色图）和理论上预测的向列级实际空间分布（红色图）；右图显示了通过600次重复实验获得的结果。
这三个向列序列的随机出现次数的统计分布图（通过向列序列对比PNC进行了校准）。
在此实验中，研究团队使用了关键的量子控制技术将超冷原子快速加载到蜂窝光学晶格的高激发能带上。
通过对激光场的高精度和快速控制，在光学晶格的高轨道自由度的量子控制方面取得了突破，成功地制备了蜂窝光学晶格中的高能带凝聚物。
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据报道，基于该新的量子模拟平台，实验发现该系统将自发形成三向列超流体。
此外，通过对场论重整化的理论分析，李晓鹏教授发现高能带聚集体与传统团聚体之间存在重要差异：高能带聚集体中存在显着的多体相互作用重正化。
归一化后的相互作用导致晶格中的原子趋于形成空间奇数的轨道极化。
结果表明，实验开发的高轨道量子控制技术不仅为量子模拟提供了新的量子模拟平台，而且为复杂量子材料和非常规超流体的量子模拟奠定了基础。
结果将发表在2021年1月21日的《物理评论快报》上。
周小吉教授和李小鹏教授是文章的同时通讯作者，电子系博士生金胜杰（现为博士后），是本文的第一作者，电子系本科生张文军（毕业），博士生郭新欣，陈旭宗教授还着重参与了这项工作。
这项工作得到了国家重点研究发展计划，国家自然科学基金和上海市科学技术委员会的支持。
链接到本文：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.035301
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