清华大学研究组在高自旋的姚-李模型研究方面取得重要进展

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清华大学姚宏研究组取得重大突破，成功构建高自旋姚-李模型，并证实其基态为一种新型量子自旋轨道液体。这一发现为探索新型拓扑物态开辟了新途径，并有望推动拓扑量子计算和新型材料设计领域的发展。

量子自旋轨道液体因其独特的拓扑序、任意子激发等特性，以及与高温超导和拓扑量子计算的密切联系，备受关注。然而，实现该量子物态需要满足严格条件，例如强大的自旋或轨道阻挫，这使得其理论研究和实验验证面临巨大挑战。目前已知的二维微观晶格模型也极其有限。

姚宏研究组将2011年提出的自旋1/2姚-李模型推广至高自旋，并通过分析其规范结构，证明其基态具有非平庸拓扑序，属于拓扑非平庸的量子自旋轨道液体。 研究进一步论证了高自旋模型可实现无能隙甚至非阿贝尔的量子自旋轨道液体相，并构建了严格的去禁闭非阿贝尔自旋分数化激发，展现出在拓扑量子计算中的应用潜力。

（图注：二维蜂窝晶格的姚-李模型及其元激发的示意图）

该研究成果已于12月5日发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上，题为“高自旋姚-李模型中的精确去定义规范结构：一种具有自旋分馏和非交换任意子的量子自旋轨道液体”。清华大学高等研究院博士后武争志（现为牛津大学博士后）和张景云为论文共同第一作者，姚宏教授为通讯作者。 该研究受到国家自然科学基金、科技部重点研发项目、新基石科学基金会“科学探索奖”和清华大学水木学者计划等资助。

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