【仪表网 研发快讯】非厄米物理能够产生奇异点、非厄米趋肤效应等独特现象，但以往实验通常依赖人为设计的增益、损耗或特殊环境耦合。一个自然的问题是：微观哈密顿量保持厄米的固态电子体系，能否仅凭自身输运过程产生非厄米拓扑？近日，北京大学物理学院量子材料科学中心谢心澄团队与合作者在量子反常霍尔(QAH)体系中给出了肯定答案。他们发现，单向手性边缘通道与普通扩散通道共同作用即可产生内禀非互易输运，并使边缘输运方程对应于Hatano–Nelson非厄米模型。该机制给出了可通过局域电压和热耗散直接观测的非厄米趋肤效应，为在固态量子材料中研究非厄米拓扑提供了新路径。
理想的QAH绝缘体边缘只存在沿固定方向传播的手性通道，而真实材料中还可能存在普通边缘通道。前者单向传播，后者表现为双向扩散输运。两类通道共同存在并发生散射时，两个方向的输运响应不再等价，由此形成内禀非互易输运。研究团队进一步证明，这种边缘动力学可严格映射到连续的Hatano–Nelson模型。也就是说，样品的微观哈密顿量仍然是厄米的，但非厄米性可以作为宏观输运响应自然涌现。
这一映射给出了清晰的实验信号：在QAH态中，局域电压沿边缘呈指数型分布，热耗散也集中在特定区域；随着样品长度增加，纵向电导指数衰减，而霍尔电导仍保持量子化。数值模拟进一步验证了这些结果。相比之下，在没有手性边缘通道的轴子绝缘体态中，上述指数特征消失；反转磁化方向还会反转指数局域方向。因此，多端电压测量和局域热成像有望直接识别这种非厄米趋肤效应。
该研究表明，非厄米拓扑并不一定需要外部增益、损耗或特殊器件工程，也可以由厄米量子体系内部的手性输运自然产生。工作将非厄米拓扑与介观电子输运直接联系起来，为利用磁性拓扑绝缘体等固态平台探索非厄米现象提供了新思路。
该研究以“Non-Hermitian Topology from Edge Transport in Hermitian Quantum Anomalous Hall Systems”为题，于2026年8月27日在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。北京大学物理学院量子材料科学中心博士后周湖棉为第一作者，北京量子信息科学研究院鹿鸣为共同作者，苏州大学物理科学与技术学院陈垂针教授和谢心澄为共同通讯作者。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及量子科学与技术创新计划等支持，并得到北京大学高性能计算平台支持。
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