近期，深圳大学物理与光电工程学院王健教授团队在物理学领域顶级期刊《Physical Review Letters》发表系列研究成果，在拓扑体系中的非局域耗散、反铁磁系统中的非线性磁电响应、以及涨落-耗散关系的量子几何理论等前沿问题上取得新进展。论文简介如下：
（1）局域散粒噪声揭示拓扑绝缘体中的隐藏耗散
[Hidden Dissipation in Topological Insulators: Near-field Radiation from Local Shot Noise, Phys. Rev. Lett. 137, 046303 (2026)]
本文提出了一种拓扑绝缘体中能量耗散的新物理机制。传统观点认为，拓扑边缘态受到对称性保护、能够抑制背散射，因此在理想的量子化输运通道中几乎不存在耗散。该工作指出，即使体系的输运电导保持量子化、全域(global)散粒噪声消失，有限频率的局域(local)散粒噪声仍可与电阻性的电磁环境耦合并产生近场辐射，从而形成一种常规输运测量难以直接发现的非局域能量耗散通道。本文基于非平衡格林函数方法，建立了局域噪声张量与电磁辐射的坡印廷矢量之间的直接联系，并在量子霍尔和量子反常霍尔界面模型中预言了由边缘态重叠导致的近场辐射热点。该结果为利用扫描近场光学显微技术探测拓扑器件中的隐藏耗散提供了理论依据，并提出了利用自旋自由度的正交性调控边缘态重叠，从而抑制局域散粒噪声导致的能量损耗的设计思路。论文入选了编辑推荐( Editors' Suggestion)。
（2）非线性磁电Edelstein效应
[Nonlinear Magnetoelectric Edelstein Effect, Phys. Rev. Lett. 136, 226302 (2026)]
本文提出了非线性磁电 Edelstein 效应这一新的自旋磁化产生机制。与以往主要依赖电场诱导自旋磁化的线性或非线性 Edelstein 效应不同，该机制由电场和磁场协同作用产生自旋磁化，包含内禀和外禀两类贡献，其量子几何起源分别对应自旋空间中的贝里曲率偶极矩和量子度规偶极矩。对称性分析表明，内禀非线性磁电 Edelstein 效应可在 PT 对称的反铁磁体系中诱导 Neel 自旋轨道力矩，外禀贡献则可用于探测 Neel 矢量反转。该工作为操控和探测反铁磁序提供了一种新的量子几何途径。
此项工作与中国科学技术大学合作完成。中科大博士生贾进雄是论文的第一作者，中科大乔振华教授和王健为通讯作者，向龙俊助理教授参与了研究工作。该工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/r3x2-kb93
（3）量子几何框架下非线性输运的涨落-耗散关系
[Quantum Geometric Fluctuation-Dissipation Relation for Nonlinear Transport, Phys. Rev. Lett. 137, 026301 (2026)]
本文建立了量子几何驱动的非线性输运中的广义涨落-耗散关系。经典的涨落-耗散定理揭示了系统平衡态噪声与线性响应之间的定量联系，是统计物理和量子输运的基本原理之一对于由布洛赫态量子几何决定的二阶非线性输运现象，这一联系缺乏清晰的表述。本工作以非中心对称量子材料中的体光伏效应为研究对象，建立了一阶直流噪声与二阶非线性光电响应（即位移光电流和注入光电流）的普适联系。研究进一步揭示内禀和外禀噪声贡献具有不同的对称性和弛豫时间依赖，并分别对应位移光电流与注入光电流。研究结果表明，一阶直流噪声可作为探测量子材料中量子几何和非线性光学响应的直接手段，将涨落-耗散关系拓展到远离线性平衡输运的非线性过程。
此项工作与山西大学合作完成。山西大学研究生王睿和刘欣月是论文的共同第一作者，山西大学陈君教授、张磊教授和王健教授为通讯作者，许富明教授参与了研究工作。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/6qcc-wdtx
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