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普通物理：统计与量子物理
导读：王子；责编：任捷
基于量子几何张量的非绝热量子演化有效理论Bleu等人研究了量子几何张量（QGT）在两能带量子系统演化中的作用。他们发现，在任何实际的有限持续时间实验中，QGT的所有分量都在旋子的额外相位和被加速波包的运动轨迹中发挥着重要作用。其中，绝热相位由Berry曲率（QGT的虚部）决定，而非绝热性由量子度规（QGT的实部）给出。
对于测地线轨迹（对应于从零开始加速的运动），作者推导出了带非绝热修正的半经典运动方程。作者把强耦合的平面微腔作为一个具体例子，指出可以通过直接的光偏振测量，得到QGT的各个分量，并且检验它们对量子演化的影响。
量子临界计量学量子计量学从根本上依赖于对量子不确定关系的有效调控。作者证明，在平衡态条件下，当量子多体系统处于量子临界点附近时，对其量子噪声的调控可以变得极为灵活。
这是因为序参量的量子涨落在临界态发散，而根据海森伯不确定性关系，共轭量的涨落此时会被强烈抑制。作者将量子Ising模型作为量子相变的典型范例，证明只要满足干涉参数的估计精度在维度d>2时落在标准量子极限和海森伯极限之间，它的一个自旋分量就会受到量子临界挤压。
在所有温度下，量子临界挤压可以达到量子Fisher信息在无穷维d=∞（或有无限距离相互作用）所能允许的最大计量增益上限，并且在大温度范围内接近d=2和3时的界限。这展现了平衡态多体系统在接近量子临界态时，对于计量学的巨大潜力，比如，可以通过基本绝热操控协议在原子量子模拟器中来实现应用。
Hubbard链中的巨磁阻效应
Jian Li等人使用数值无偏方法，证明了包含周期原位相互作用的一维Hubbard模型已经包含表现出磁阻现象的最小机制（施加外磁场可以大幅增强电荷输运）。具体来说，作者使用扭曲边界条件平均来减小有限尺寸效应，得到了Drude权重和单粒子态密度的计算结果，最终得到了上述结论。最后，通过诠释局域磁化对平行和反平行极化流的散射，可以回到已知的描述巨磁阻效应的物理图像，而不需要引入其他的物理实体。
其中，巡游电荷和局域电荷是不可区分的。
具有U(1)对称性的多模系统中的量子关联守恒
作者在理论上研究了多模系统量子关联函数的性质。作者定义了一个对各个模态求和后的总的m阶等时关联函数，并且证明它在系统哈密顿量具有U(1)对称性时是守恒的。而且，只要各个系统模式的损耗速率相同，该守恒量即便在有耗散时仍然保持守恒。通过数值模拟，作者在耦合腔系统和Jaynes-Cummings模型里，直接展示了这个守恒关系。
保守的表面粗糙化中的强耦合：新的普适类？
Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程对非线性生长和表面粗糙化定义了主要的普适类。但在特定的条件下，保守型KPZ方程（CKPZ）被认为会取代KPZ给出应有的普适类。它仅在空间维度d<2时才具有非平均场行为。Fernando Caballero等人在文中指出，CKPZ是不完备的，它忽略了对称性允许的非线性梯度项，其与被保留项具有同阶大小。
加上此项以后，作者发现在一部分参数区域中，单圈重整化群流发散。这暗示了到新生长相的相变。对任何d>1的情况，该相变可能受制于强耦合不动点，因而被新的普适类描述。在这个新的相中，d=2的模型数值积分给出了非平均场行为的清晰证据。
二维涡旋的非平衡态统计力学
二维涡旋倾向于聚团，形成巨大的涡旋。这样的现象早已被经验上观察到了。为了解释这个现象，Onsager引进了平衡态统计力学中负绝对温度的概念。在本文中，作者证明热力学极限下的相互作用涡旋系统不会弛豫到热力学平衡态，而是被限制在非平衡稳恒态中。同时，该非平衡稳恒态中的涡旋分布具有典型的核-晕环结构，可以被先验地预测。在本文最后，所有的理论结果和直接的分子动力学模拟进行了比较。