团队观察到氮空位自旋系统中的三阶异常线

研究人员系统地研究了对称性与高阶非埃尔米特异常点（EP）之间的关系，并在氮空位（NV）自旋系统中观察到了三阶异常线（EL）。这项研究发表在《自然纳米技术》杂志上

EP是非埃尔米特系统中的奇点，其中有两个或多个本征值，并且本征态合并。由于EP的独特特性，出现了许多奇异的拓扑现象和新颖的动力学特征。EP在理解量子计算和拓扑相变等前沿领域发挥了重要作用

与二阶EP相比，高阶EP表现出更丰富的拓扑特性和更好的传感性能。然而，实现高阶EP相当困难，因为它依赖于多个系统参数的同时调谐，并且EP的阶数越高，必须同时调谐的系统参数就越多，这使得实现过程具有挑战性

由中国科学技术大学CAS微尺度磁共振重点实验室杜江峰院士和荣星教授领导的研究团队利用单个NV中心、金刚石中的原子级缺陷和核自旋系统实现了同时具有PT对称性和拟手性的非埃尔米特系统。此外，还报道了在二维参数空间中对三阶EL的实验观测

通过系统研究对称性在高阶EP几何中的作用，研究人员揭示了当非埃尔米特哈密顿量中只有PT对称性时，三阶EP可以作为孤立点存在

研究人员进一步探索了三阶EP与非埃尔米特哈密顿量对称性之间的关系。结果表明，当非埃尔米特哈密顿量不具有对称性时，不存在三阶EP，这突出了对称性在研究高阶EP结构中的重要性

值得一提的是，高阶EP几何结构的成功观测得益于以前对钻石的研究。特别是王亚教授，多年来一直致力于高质量金刚石的合成和生产，为这项工作奠定了坚实的基础。

这项工作对非埃尔米特研究具有重要意义。它可以进一步应用于探索原子尺度上的高阶EP相关拓扑物理，并为量子控制和量子增强计量学提供启示