研究人员试图了解物质复杂相的一种方法是使用超冷费米子原子的晶格来模拟它们。实验物理学家经常会创造这样的晶格——它不是在真实的物理空间里，而是在一个由原子的某些特性(如自旋或动量)来定义的虚拟合成空间里。这种使用自旋和动量而不是空间坐标来定义费米子晶格的方法为研究具有更复杂晶格几何形状的费米子交互模拟打开了大门。

虽然这种方法可以模拟出使用真实空间晶格无法再现的现象，但合成空间晶格的全部潜力尚未实现，因为到目前为止，它们仅限于一维或条状几何形状。现在，利用新的合成空间技术，加州大学圣地亚哥分校的Paul Lauria和他的合作者已经实现了二维三角形晶格。这一工作成果最终可能允许研究涉及费米子与费米子相互作用的奇异现象。

研究人员一般通过将原子排列在一维实空间阵列中，并通过利用原子的自旋来创建额外的合成维度以对费米子合成晶格进行模拟。Lauria及其同事对这个由十年前提出的理论方法进行了改进。在真实空间中，他们的超冷原子云表现出看似随机的排列，但在完全由原子的动量和自旋定义的合成空间中创建出了三角形晶格，并可使用磁场和激光对其进行操作。

研究人员表示，他们可以用他们的实验装置模拟几千个晶格点，这与使用传统的真实空间和合成空间技术获得的晶格尺寸相当。然而，与这些方法不同的是，它们的三角形自旋动量晶格几何形状提供了一种模拟具有可调特性(例如合成磁场)的二维拓扑相的方法，从而使科学家可以研究例如分数量子霍尔相的现象。（编译:Qtech）