我国科学家首次实现全介质高阶光学拓扑绝缘体

　　拓扑绝缘体具有不易受杂质和缺陷破坏的边界态，在半导体材料，光芯片和量子信息处理等领域有着重要的应用潜力。在过去的研究中，拓扑绝缘体的边界态只比体态在空间上低一个维度，限制了波调控的自由度及其相关应用的发展。

　　在量子调控和量子信息重点专项资助下，南京大学陈延峰教授和王振林教授的研究团队合作，利用二维全介质光子晶体设计出一种具有四重旋转对称性高阶光子拓扑绝缘体。该体系突破了传统“体-边”对应关系，同时具有二维体态和一维边界态，显示出一种高阶拓扑的维度层级结构,并在该光子拓扑绝缘体中首次实验观察到了受拓扑保护的零维光学拐角态，该拐角态受体极化参量和拓扑对称指标刻画，具有分数光子本征态的特点。研究结果为设计二维拓扑点源激光，实现拓扑材料的能量在不同维度的调控，以及制备拓扑多光子量子态等方面提供了研究基础。