近年来，拓扑量子材料作为凝聚态物理研究领域的一个重要方向，为探索新奇量子材料特性，实现低功耗量子器件和拓扑量子计算带来了新的契机。拓扑绝缘体作为拓扑量子材料中的重要一员，其受时间反演对称性保护的狄拉克表面态对于无序具有天然的鲁棒性，可以有效抑制背散射产生的电阻。然而长期以来，无序在拓扑量子材料的研究中一直扮演着负面角。作为拓扑绝缘体和无序的结合，2009年，李牮[1]、江华[2]等人基于碲化汞量子阱模型提出了无序诱导的拓扑安德森绝缘体，展示出无序在非拓扑到拓扑相变中的积极作用，随后Groth化维纤胶囊
[3]等人证明无序是借助拓扑质量的重整化来实现拓扑安德森绝缘体这一新颖量子态。 Su-Schrieffer-Heeger (SSH)模型是由A和B两个不等价格点组成的二聚体周期晶格，作为最简单的一维拓扑模型已被广泛研究[4]。当原胞内与原胞间的跃迁强度不等时，两支能带会形成能隙，同时原胞内与原胞间跃迁强度的相对大小会导致拓扑或非拓扑态的出现，理论上可以通过计算拓扑数和端点态来加以区分，然而该模型在凝聚态体系中的实验观测并非易事。
在本期科学杂志中，美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Eric J. Meier等人利用外场调制下的
超冷原子晶格，不仅实现了动量空间中的一维SSH模型，同时通过调节双光子布拉格跃迁还实现了原胞内与原胞间有效跃迁强度的局域精准调控[5]。作者借助对时间和无序跃迁构型平均下的手性位移测量来模拟该体系的拓扑数，通过实验和理论的比较，证实了SSH模型中无序导致的拓扑到非拓扑相变，以及非拓扑到拓扑安德森绝缘体相变。该研究成果为模拟无序量子霍尔效应、强相互作用拓扑流体等系统的拓扑哈密顿量提供了新的研究途径。
图1. A:动量空间的SSH模型.B:无序诱导的拓扑安德森绝缘体.
参考文献：
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广西民族大学网络教学平台1. J. Li, R. L. Chu, J. K. Jain, S. Q. Shen, Topological Anderson insulator. Phys. Rev. Lett. 102, 136806(2009).
2. H. Jiang, L. Wang, Q. F. Sun, X. C. Xie, Numerical study of the topological Anderson insulator in HgTe/CdTe quantum wells. Phys. Rev. B 80, 165316 (2009).
3. C. W. Groth, M. Wimmer, A. R. Akhmerov, J. Tworzyd3DAVło, C. W. J. Beenakker, Theory of the topological Anderson insulator. Phys. Rev. Lett. 103, 196805 (2009).
4. L. Li, Z. Xu, S. Chen, Topological phases of generalized Su-Schrieffer-Heeger models. Phys. Rev. B 89, 085111(2014).
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