Sonder les états de bord chiraux et la topologie d’un système de Hall synthétique

Dans un article paru dans Nature,  l’équipe Condensats de Bose-Einstein a étudié la dynamique d’atomes de dysprosium manipulés par laser, en vue de simuler le comportement des électrons dans un champ magnétique, qui présentent un effet Hall quantique. Nous avons utilisé des transitions à deux photons pour coupler le mouvement atomique et l’état interne de spin, ce dernier jouant le rôle d’une dimension `synthétique’. Comme attendu dans les systèmes de Hall, nous avons mis en évidence un gel de la dynamique dans le coeur du système, et un déplacement chiral sur les bords.

Nous avons également mesuré la réponse des atomes à une force, observant un déplacement quantifié dans la direction perpendiculaire à la force. La robustesse de ce comportement met en lumière une propriété de topologie non triviale des états quantiques. Ce système pourra servir de base pour l’étude future des phases topologiques en interaction.

Lien vers l’article complet : https://www.nature.com/articles/s41567-020-0942-5