外爾半金屬是一類重要的拓撲物態，有且僅有兩個外爾點的理想外爾半金屬是外爾半金屬“家族”中最為基礎的一員。近年來，外爾半金屬材料研究取得諸多重要進展，但僅有兩個外爾點的外爾半金屬尚未實現。通過對超冷原子的操控實現外爾半金屬等高維拓撲物態的量子模擬，也同樣是一項重大挑戰。

    在國家重點研發計劃“量子調控與量子信息”重點專項等科技計劃的支持下，中國科學技術大學與北京大學聯合研究團隊進行了巧妙的實驗設計，通過將光晶格“旋轉”45°，并將相位鎖定，準確構造出三維結構的拉曼勢，在國際上首次合成了三維自旋軌道耦合，并通過調節實驗參量合成了有且僅有兩個外爾點的理想外爾半金屬能帶結構。

    該工作開啟了超越傳統凝聚態物理的外爾型拓撲物理的量子模擬，為冷原子體系研究拓撲物理中的新奇現象打開了新的方向，相關技術方案也可推廣到超冷費米子體系開展強關聯拓撲物理研究領域。該工作有望大力推動超冷原子量子模擬的發展。