近日，我校物理与电子信息工程学院的高超教授与山西大学、美国芝加哥大学等单位的学者合作在国际顶级期刊《Nature》上发表了研究论文，题为“Atomic Bose–Einstein condensate in twisted-bilayer optical lattices”（扭曲双层光晶格中的原子玻色-爱因斯坦凝聚体）。该研究首次在超冷原子气体中制备了扭曲双层晶格系统，并探索了具有高度可控光晶格超冷原子的莫尔物理，开辟了新的方向。
近些年来，在扭曲双层石墨烯中观察到的强关联和超导电性激发了基础物理和应用物理的极大兴趣。在该系统中，两个扭曲的蜂窝状晶格叠加产生了摩尔纹，这是观察到平坦的电子能带、较慢电子速度和较大态密度的关键所在。将扭曲双层系统扩展到新的构型是非常需要的，这可以为研究双层石墨烯以外的扭曲材料，提供令人兴奋的前景。
高超等人在Nature上发表的工作报道了基于超冷原子气体的新型扭曲双层晶格。他们利用原子的自旋这一内禀自由度作为人造的两层维度，对自旋的两分量分别用激光束组施加独立控制的二维光晶格，并使两套晶格相差一个小的旋转角度，从而实现了扭曲双层晶格。
他们进一步利用高度可控的微波场实现了层间耦合和最低平带，并在强耦合极限下发现了新的关联量子相。实验直接观察到了空间摩尔纹和动量衍射，这证实了在扭曲双层晶格中，存在两种形式的超流体和一种超流体到绝缘体的转变。
该项方案是通用的，有望应用于不同的晶格几何以及玻色子和费米子系统。这为探索具有高度可控光晶格超冷原子的莫尔物理开辟了新的方向。
在该课题中，高超教授作为理论合作者之一，参与负责了该体系理论模型的数值模拟等工作。在论文中浙江师范大学为第二完成单位。
高超，浙师大物电学院教授，清华大学博士，于2016年加入本校。主要致力于超冷原子物理的理论研究，其工作系统性揭示了标度不变性在非平衡量子动力学中的普适效应。迄今以第一作者或通讯作者身份发表了多篇高水平SCI论文，其中包括Physical Review Letters三篇，Physical Review X一篇，他引500余次。
