融媒中心讯/近日，福州大学物理与信息工程学院郑仕标教授课题组在拓扑物理研究方面取得突破性进展，研究成果发表于国际顶级期刊《自然-通讯》。

非厄米系统与厄米系统的一个最重要区别体现在其奇异点的独特拓扑特征，其拓扑不变量可以用本征能谱的绕数表示。以往关于非厄米系统拓扑不变量的测量局限于经典或半经典系统的二阶奇异点，更高阶奇异点可呈现二阶奇异点所没有的拓扑属性，但尚未在实验上得到观测。

福建省量子信息与量子光学重点实验室郑仕标课题组联合杭州师范大学杨垂平课题组，在超导电路系统中，利用一个比特和两个光子模的可控耦合实现了非厄米三模系统，并测量出了三阶奇异点所对应的绕数。实验结果符合理论预测，证实了高阶奇异拓扑效应。

团队还通过三体系统量子态的层析，证实了三体系统中的任意两体都存在量子纠缠现象。团队工作将非厄米系统奇异拓扑效应的实验研究从二阶拓展到高阶，从经典或半经典拓展到全量子领域，不仅在基础研究方面有着重要作用，而且在量子技术方面也有着重要应用。该研究结果发表于Nature Communications15, 10293 (2024)。

非厄米多模系统和光谱结构示意图

福州大学物理与信息工程学院博士生韩佩容为论文的第一作者，郑仕标、杨贞标教授以及杭州师范大学的杨垂平教授为论文共同通信作者。该研究成果受到科技部重大项目、国家自然科学基金、福州大学“双一流”建设项目和“物理学科”专项支持。

文章连接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-54662-8