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普通物理：统计与量子物理
导读：王子；责编：任捷
以普适输运过程打破涨落-耗散关系和热普适行为相比，远离平衡态的普适现象可以给出另外独立的标度指数与函数。作者以超冷玻色气体为例，模拟了普适标度参数下它的非平衡输运过程。他们证明，此过程如何打破了涨落-耗散关系。因此，不同时空点上谱函数（对易子）与统计关联（反对易子）的标度关系线性无关，具有不同的动力学标度指数。
作者指出：两点统计关联所具有的一个输运峰，在给出玻色气体准粒子峰的谱函数中并不存，它可以被作为本文所描述现象的宏观标志。
严格非相干操作下的普适有界相干性作者解析计算了严格非相干操作（SIO）与物理非相干操作（PIO）下，量子相干性蒸馏的最大比率，并发现它对任何态都一致。这给出了对有界相干性现象的一种完整描述。特别地，作者建立了SIO与PIO渐进可蒸馏性的简单且解析可算的充分必要判据。
作者使用这项结果证明：几乎任何的量子态都是不可蒸馏的。只有纯态和密度矩阵包含秩为一子矩阵的状态才具有SIO和PIO下的相干态蒸馏，而所有其他的量子态都具有有界相干性。这展现了量子相干性资源理论对SIO和PIO的基本操作性限制。
长程相互作用量子自旋链中受约束准粒子的动力学作者研究了具幂律（1/r^α）相互作用的一维横向场Ising模型中的准粒子激发与淬火动力学。
他们发现长程相互作用给出的约束势使磁畴壁（纽结）成对耦合成为受束缚的准粒子。这与高能物理中的介子态相类似。作者证明，这些准粒子可以用序参量在全局淬火后的动力学中表现出来，而序参量的傅里叶谱可以被用来直接探测受约束准粒子的质量。作者提出了一个二纽结模型来定性解释长程相互作用导致的约束现象，并且定量地预测受束缚准粒子的质量。对于特定的初态，这些准粒子态会引起单点可观测量的缓慢热化。
本文的结果可方便地应用到现有的囚禁离子实验中去。
应用非平衡重要性采样对态密度与贝叶斯因子的动态计算
Nonequilibrium sampling is potentially much more versatile than its equilibrium counterpart, but it comes with challenges because the invariant distribution is not typically known when the dynamics breaks detailed balance. Here, we derive a generic importance sampling technique that leverages the statistical power of configurations transported by nonequilibrium trajectories and can be used to compute averages with respect to arbitrary target distributions. As a dissipative reweighting scheme, the method can be viewed in relation to the annealed importance sampling (AIS) method and the related Jarzynski equality. Unlike AIS, our approach gives an unbiased estimator, with a provably lower variance than directly estimating the average of an observable. We also establish a direct relation between a dynamical quantity, the dissipation, and the volume of phase space, from which we can compute quantities such as the density of states and Bayes factors. We illustrate the properties of estimators relying on this sampling technique in the context of density of state calculations, showing that it scales favorable with dimensionality—in particular, we show that it can be used to compute the phase diagram of the mean-field Ising model from a single nonequilibrium trajectory. We also demonstrate the robustness and efficiency of the approach with an application to a Bayesian model comparison problem of the type encountered in astrophysics and machine learning。
量子信息流的热力学对于耦合到多个不同温度与化学势热库的马尔可夫开放量子系统，作者报道了可补充它热力学第二定律的两条结果。第一，他们推导得到一个非平衡自由能不等式。它给出了最大能量输出的上界，而对于温度非均匀的系统它不等价于克劳修斯不等式。第二，作者对复合系统的子系统推出了局域的克劳修斯与自由能不等式。这些不等式与整体系统对应的不等式相比，多出了与信息相关的一项。
这为量子信息处理中的热力学建立了基础。本文中的理论被应用来研究了一种自治的麦克斯韦妖。
单电子器件超出自由能差的最优概率性功提取在单电子晶体管等极微小的系统中，热涨落允许有些时候超出热力学第二定律的限制从系统中单次地提取出功。作者给出的实验方案可以在单个热力学轨迹的层次上，超出自由能差从单电子晶体管中提取出功。
通过精心设计的由控制参数驱动的两个非平衡循环，作者说明即便整个循环自由能差为零，系统提取功可达到kBT很大的分数比例，该比例有概率大于1/2。文中结果可在非平衡涨落关系的框架下得到解释。作者由此证明，即便在没有外界操作反馈的条件下，不可逆性也可以被作为最优化功提取的一个资源。
周期性驱动可积量子系统中的弹道自旋输运
作者展示了可积酉量子电路中的自旋弹道输运。这可以作为可积周期性驱动（Floquet）自旋链的范例，或者作为Trotterized各向异性（XXZ）海森堡1/2自旋模型得以理解。作者构建了一系列打破自旋反演对称性的解析准局域守恒定律，并且计算了自旋Drude权重（Drude weight）的下限，它是各向异性参数的分形函数。大量关于自旋输运的数值模拟都表明，此分形下限实际上是严格的。
纠缠导向的母哈密顿量搜寻我们介绍了一种基于输入波函数的简约哈密顿量搜索方法，该方法基于其简约密度矩阵的结构。我们的方法的两个关键元素是关于简约密度矩阵和母哈密顿量之间关系的假设，该假设在场论层面上是精确的，以及在相对熵空间上的最小化过程，后者由于其凸性而特别方便。
作为例子，我们展示了我们的方法如何正确重建与多个非平凡基态波函数相对应的母哈密顿量，包括共形和对称保护拓扑相，以及由强耦合场论描述的二维反铁磁体的量子临界点。我们的结果表明，基态波函数的纠缠结构大大简化了母哈密顿量的搜索。
引力与天体物理
导读：郭敏勇；责编：高思杰
用于区分天体物理中微子味的回波技术
高能天体物理中微子的味组分是丰富的可观测量。然而，目前的分析不能有效地区分由νe和ντ引起的粒子雨。作者证明这可以通过测量μ子衰变和中子俘获的延迟集体光发射的强度来实现，平均来说，ντ比νe更大。这项新技术将明显改善天体物理源和中微子特性的性质测试。他们讨论了在IceCube和其它探测器中有希望实现的前景。
轻子数的自发破缺与宇宙学畴壁问题
作者证明，如果全局轻子数对称性在后暴胀时期自发破缺，那么将可以导致宇宙学畴壁的形成。这发生在针对于中微子质量产生的众所周知的“Majoron范例”中。他们提出了一些现实例子，在这些例子中，轻子数的自发破缺可不导致畴壁的出现。
基本粒子与场论
责编：晁伟、刘晓辉
LHC中搜索长寿命中性粒子
本文介绍了对长寿命中性粒子(Zd)的搜索，其在ATLAS强子量能器中衰变，并伴随着一个来自于标量玻色子中间态的标准模型Z玻色子，其中Z→ ℓ+ℓ-(ℓ= e，μ)。所使用的数据是由ATLAS探测器在2015年和2016年的pp碰撞中收集的，质心能量为13 TeV，相应的积分亮度为36.1±0.8 fb-1。在预期背景之上没有观察到显着过量的事件。
得到对标量玻色子的产生截面乘以其衰变到长寿命中性粒子的分支比的限制，其是中间标量玻色子的质量、长寿命中性粒子的质量和cτ的函数，其中cτ从几厘米到一百米。在中间标量玻色子为SM希格斯的情况下，其衰变到质量为5-15GeV的长寿命中性粒子的分支比（其中cτ约为0.1至7 m）在95%的置信度下被排除到10%。
搜索W玻色子衰变到三个带电π介子
本文展示了对W玻色子衰变到三个带电π介子的首次搜索。分析的数据是CMS实验在质心能为13TeV的质子-质子碰撞中收集的，对应的积分亮度为77.3 fb-1。在背景预期之上未观察到显着过量。W玻色子衰变到三个带电π的分支比的上限在95%的置信度下被限定为1.01×10-6。这为在理论上计算该分支比提供了强烈的动机。
铅-铅和质子-质子碰撞中孤立光子触发的喷注的形状
本文在喷注与孤立光子协同产生过程中研究了其在铅-铅碰撞中喷注的形状相对于其在质子-质子碰撞中喷注形状的改变。所使用的数据是CMS实验组在核子-核子碰撞的质心能5.02 TeV处收集的。喷注形状由带电粒子构建，其轨道横向动量(pT)在喷注轴周围的环形空间中高于1GeV/c，pjetT>30GeV/c，并且与pγT>60GeV/c的孤立光子相关联。
在外围的铅铅碰撞中产生的喷注形状分布与质子质子碰撞的结果中是一致的，但是在中心的铅铅碰撞中的形状分布发生改变。在这些中心铅铅事件中，与pp碰撞的结果相比，在距离喷注轴更远的距离处观察到更大比例的喷注动量，反映了在重离子碰撞和横向部分子中产生的部分子介质之间的相互作用。
观察到B0→J/ψK+π−衰变过程的模型无关的外来贡献
使用LHCb探测器收集的积分亮度为3 fb-1的质子-质子碰撞数据，本文进行了B0→J/ψK+π−衰变过程的角分析。m(K+π−)谱被分成精细区间。在每个m(K+π−)区间中，检查了三维角分布可以仅仅由K*共振引起的结构来描述的猜测，在分析中对K+π−系统做出了最小的假设。数据在很大的置信度上反对这一猜测，这意味着在模型无关的情况下观察到外来的贡献。
检查m(J/ψπ−)-m(K+π−)平面给出m(J/ψπ−)= 4200和4600 MeV附近的结构。
原子核物理
责编：耿立升；导读：王亚坤
中子物质中有效质量的非微扰提取Mateusz Buraczynski等人利用量子蒙特卡洛方法计算了强相互作用中子物质在不同密度处多中子能量以及数个不同激发态的能谱。计算的输入量是唯像以及手征两核子和三核子相互作用。
他们利用单粒子能谱来提取中子物质的有效质量。为了系统地估计提取误差，他们仔细评估了有限尺寸效应对准粒子色散关系的影响。他们发现，随着密度的增加，有效质量比从1开始下降。最后，他们将结果与超冷气体物理以及原子核和中子星物质能量密度泛函理论做了对比。
原子、分子与光学
导读：宋新秀；责编：严运安
液体中的量子光力学本文首次利用受限于光学腔的液体——超流体氦，观察到了量子光力学效应。
本文测量了耦合到光学腔的超流体He中的单个声学模的量子涨落。具体来说，作者监测了由腔镜限制的驻波散射的斯托克斯和反斯托克斯光。这些信号的强度（及其相互关联）表现出声学波包的零点运动和腔内光的量子反作用的特征。虽然在固体物体和超冷原子气体的振动中也观察到了这些特征，但是在超流体He中观察到这些特征为利用这种材料的卓越特性来获得量子光力学的新体系开辟了可能性。
三体原子间库仑衰变的虚光子近似
Interatomic Coulombic decay (ICD) is a mechanism that allows microscopic objects to rapidly exchange energy. When the two objects are distant, the energy transfer between the donor and acceptor species takes place via the exchange of a virtual photon. On the contrary, recent ab initio calculations have revealed that the presence of a third passive species can significantly enhance the ICD rate at short distances due to the effects of electronic wave function overlap and charge transfer states. Here, we develop a virtual photon description of three-body ICD, allowing us to investigate retardation and geometrical effects which are out of reach for current ab initio techniques. We show that a passive atom can have a significant influence on the rate of the ICD process at fairly large interatomic distances, due to the scattering of virtual photons off the mediator. Moreover, we demonstrate that in the retarded regime ICD can be substantially enhanced or suppressed depending on the position of the ICD-inactive object, even if the latter is far from both donor and acceptor species.
光学格子中超冷原子的电导率谱我们测量了中性费米子在立方光学晶格中的电导率。利用原位荧光显微镜，我们观察到由施加的弱谐捕获势位移引起的单频均匀力所产生的交流电流。在线性响应范围内，中性粒子的Ohm定律给出了电导率作为总电流与力的比率。对于各种晶格深度、温度、相互作用强度和填充，我们测量了实部和虚部电导率，直到足以捕获最低能带内的传输动力学的频率。
实部电导率的谱宽揭示了晶格中的电流耗散率，积分谱权重通过求和规则与系统的热力学性质相关联。全局电导率随着有效质量的增加而降低，在高温下趋近于T线性范围。观察到电流的松弛需要有限的晶格深度，这打破了伽利略不变性并通过费米子之间的碰撞实现了阻尼。
离子基光腔光子数量子数传感器
本文将单个捕获离子色散耦合到光学腔内，以非破坏性的方式提取关于腔光子数分布的信息，再通过Ramsey光谱法测量该离子经历的依赖于光子数的交流斯塔克位移。作者首先利用这些测量来获得离子与腔相互作用强度，接着重建了相干态和一个具有混合热相干统计的态的腔光子数分布，发现与校准态重叠超过99％。
非线性动力学和流体力学
责编：兰岳恒
异常面感知将灵敏度与稳健性相结合
异常点（EPs）是非厄米物理中出现的奇点。目前的研究工作仅集中于支持孤立EPs的系统，其特征在于对外部扰动的敏感性增加，这使得它们成为构建下一代光学传感器的潜在候选者。在另一方面，这个特征也是这些设备的致命弱点：它们对制造误差和实验不确定性非常敏感。为了克服这个问题，Q. Zhong等人引入了一种新的设计概念，用于实现光子EPs，结合了实际使用所需的稳健性和标志性灵敏度。
特别地，他们提出的结构展示了在更大嵌入空间中的Jordan EPs超曲面，并且具有以下特征：（1）大量非期望的扰动沿着异常表面（ES）移动操作点，因此，将系统留在另一个EP上，这就解释了它的稳健性;（2）由于背反射或反向散射引起的扰动迫使工作点离开ES，从而提高灵敏度。重要的是，他们提出的几何结构使用标准光子元件相对容易实现，并且设计概念可以扩展到其他物理平台，例如微波或声学。
耗散系统中相干结构的非线性傅里叶变换分析
Using the cubic Ginzburg-Landau equation as an example, we demonstrate how the inverse scattering transform can be applied to characterize coherent structures in dissipative nonlinear systems. Using this approach one can reduce the number of the effective degrees of freedom in the system when the dynamics is dominated by the coherent structures, even if they are embedded in the dispersive waves and demonstrate unstable behavior.
关联噪声多模系统中的相干波传播
多模系统中的缺陷导致模式混合和传播模式之间的干涉。这种无序通常以有限的相关时间（量子进化）或相关长度（在近轴演化中）为特征。Yaxin Li等人证明在模式空间中传播的初始激发的大尺度动力学可以通过短程相干动力学来调制。特别是他们揭示了初始模式从指数到幂律弹道式衰变的普适转变过程。他们的结果适用于各种波动物理框架，从多模光纤到量子点和量子生物学。
通过动量空间高绕组实现宽带拓扑慢光
Slow-light waveguides can strongly enhance light-matter interaction, but suffer from a narrow bandwidth, increased backscattering, and Anderson localization. Edge states in photonic topological insulators resist backscattering and localization, but typically cross the bulk band gap over a single Brillouin zone, meaning that slow group velocity implies narrow-band operation. Here we show theoretically that this can be circumvented via an edge-termination that causes the edge state to wind many times around the Brillouin zone, making it both slow and broadband.
膜谐振器非线性弯曲振动的空间调制Fan Yang等人研究了在强非线性区域强驱动下机械谐振器的振动。通过对矩形氮化硅膜谐振器振动状态的成像，利用光学干涉法对其频率响应进行分析，表明在提高驱动强度的同时，膜采用了一种特殊的偏转模式，该模式由叠加在基模鼓头形状上的同心环形成。这种圆对称性不能描述为少量被激发线性本征模的叠加。此外，膜的不同部分以不同驱动频率倍数振动，他们称之为“泛音局域化”。
他们引入了一个基于很小数量的有效非线性谐振器耦合的唯像模型，代表膜的不同部分，正确地描述了实验观察。
红外泵浦增强拉曼效应
我们提出了一种通过红外泵浦来增强分子拉曼散射的方法，增强幅度可达4个数量级。我们的方法需要一个额外的相干红外辐射源，其频率为斯托克斯位移的一半。这种辐射激发了分子的电子子系统，进而通过Fröhlich耦合，参数激发了共振频率下的核振动。这种运动是相干的，并导致拉曼信号的增强，因为其强度与照射体积内分子数量的平方成正比。
具有奇粘性不可压缩流体的自由表面变分原理
Abanov等人提出了不可压缩流体动力学的变分和哈密顿公式，流体具有自由表面和未消失的奇粘性。这里表明，在变分原理中，奇粘度贡献对应于几何边界项。这些边界项修改了Zakharov的泊松括号，导致一种新型边界动力学。修正的边界条件具有一种自然的几何解释，描述了自由表面上与表面本身角速度成比例的附加压力。这些边界条件被认为是普适的，因为所提出的流体动力作用完全由系统的对称性决定。
分层液体中的油滴弹跳及其突然停止当浸入另一种存在浓度梯度的液体中时，液滴可以自行推进。在这里，Diddens等人报告了在垂直分层的乙醇-水混合物中自推进油滴的实验和数值研究：首先，液滴由于重力而缓慢下沉，但是在达到其密度匹配位置之前，突然跳起。更值得注意的是，液滴以不断增加的跳跃距离反复弹跳，直到大约30分钟后它突然停止。
可以确定液滴-液体界面处的Marangoni应力是导致跳跃的原因：它的强度呈指数增长，因为它可以拉下富含乙醇的液体，从而进一步提高其强度。跳跃过程可以重复，因为重力恢复了系统状态。最后，还解释了跳跃液滴的突然停止。此研究结果表明，在没有壁面或明显界面的连续介质中，有一种突出的液滴反弹。
电磁多极的奇异性与庞加莱指数
电磁多极已被广泛用作整个光子学的基本语言，其中诸如辐射图和偏振分布的一般特征通常是已知的，而它们的奇点和拓扑特性一般无人触及。在此，Chen等人绘制了不同阶数多极辐射的所有奇点，识别它们的指数，并明确表明整个动量范围内指数和总是2，与庞加莱—霍普夫定理一致。从这些显示的属性，Chen等人将连续体中形成束缚态归因于多极奇点与开放辐射通道间的重叠。
这种见解揭示了多极奇点指数与那些束缚态拓扑电荷之间的微妙等价。这里的工作融合了多极和拓扑这两个基本和普遍使用的概念，为光子学内外许多多极相关领域带来无法估量的潜在机会。
Si3N4环形谐振腔中的强非线性耦合
我们展示了在Si3N4微环谐振腔中，非简并四波混合可以导致两个光场之间的非线性耦合速率超过其在谐振腔中的能量耗散速率，对应于强非线性耦合。我们展示了这导致了一种类Rabi分裂，我们提供了与我们的实验结果一致的理论描述。这为微谐振腔中非线性光学相互作用的动力学提供了新的见解，并获得了新现象的访问。
强相对论电子束与超强激光脉冲单次相互作用过程中的极化问题研究
Li等人在量子辐射主导机制下，研究了强相对论电子束与超强激光脉冲对撞过程中的自旋极化。通过在局部恒定场近似中应用自旋分辨辐射概率，作者们开发了一种可用于模拟任意电磁场中的电子辐射自旋效应的蒙特卡罗方法。由于自旋相关的辐射反应，所施加的椭圆偏振激光脉冲使最初未极化的电子束极化，并沿着传播方向将其分成两个相反的横向极化部分，其分裂角度约为几十毫弧度。
因此，利用真实的激光脉冲可以在数十飞秒内产生偏振度超过70%的致密电子束。本文所提出的方法给出了一种利用现有激光设备进行相对论电子束极化的方法。
利用Thomson散射测量低密度等离子体的皮秒热力学参量Davies等人通过相干Thomson散射测量了激光等离子体中电子密度和温度的快速演化。
利用脉冲前沿倾斜补偿光谱仪首次实现了皮秒时间分辨测量，测量结果揭示了等离子体-波动力学中等离子体从最初的冷碰撞状态到准静态无碰撞状态的转变。将Thomson散射光谱与通过理论计算（使用传统的Bhatnagar-Gross-Krook（BGK）碰撞算子或严格的朗道碰撞项）得到的波动谱进行比较发现：在最大碰撞条件下BGK模型高估了50%的电子温度。
通过单色二维Kα辐射图像揭示短脉冲激光等容加热机制
Sawada等人利用二维窄带X射线成像和X射线光谱学方法研究了高强度亚皮秒激光对薄钛箔的快速加热过程。通过使用调整到4.51keV Ti Kα的新型单色成像诊断器，成功地将固体密度等离子体横向直径约35μm、深度为2μm的主要电离区域（〈Z〉>17±1）图像化。
实验结果和二维碰撞particle-in-cell模拟表明，强激光对固体箔进行快速等容加热时，在脉冲束缚后的几皮秒内，热预等离子体的热扩散作用使固体钛达到高电离状态。Kα的偏移和缺失不能用现有的原子物理模型来解释。仅当包括具有Z= 17的阈值电离的Kα偏移的唯象模型时，才能再现测量的Kα图像。这项工作揭示了等容加热非平衡等离子体的电离态和电子温度的独立增加机制。
无ELM高性能托卡马克等离子体中低n边界谐频振荡的激发机制
Brunetti等人分析了准H模中低n边界谐频振荡（EHO）的激发机制。结果表明，在离子流类多普勒效应的约束下，逆磁效应和极向MHD流的共同作用将导致短波模的稳定，从而允许低n扰动的增长。本文中的分析基于托卡马克环位型，考虑的影响因素包括：大的边缘压强梯度，局域平坦的安全因子剖面和逆磁流，剪切平行和E×B旋转，等离子体和理想导体壁间的真空区域，以及分界面等。
凝聚态物理：结构
责编：殷志平
Sine-Gordon模型和Lukyanov-Zamolodchikov猜想的非微扰函数的重整化群方法作者用非微扰函数的重整化群方法(FRG)来研究量子 sine-Gordon模型。这种方法的基准是将他们对孤子以及最轻呼吸（孤子-反孤子束缚态）质量的研究成果与精确的结果做对比。
然后，他们检验了块状相（n是整数并且2π/β表明了sine-Gordon模型中势场的周期性）中指数场条件下Lukyanov-Zamolodchikov猜想期望值的有效性。他们发现FRG结果与猜想之间的相对与绝对不一致的最小值小于0.01。
通过打破山谷分配展现泊松比开关的折叠模式几何力学作者提出了一种四顶点折叠晶胞，它在Miura模式和eggbox模式之间连续变化，形成了一类同伦构型。
这是通过改变其中一个折痕的峰和谷的分配来实现的，从而通过大范围的正负泊松比实现平滑的切换。Pratapa等人给出了平面内拉伸和平面外弯曲的泊松比的精确解析表达式，发现它们大小相等，符号相反。此外，他们证明通过使用动力学分岔将上述每种模式下的兼容单胞结合，可以创建出具有独特特性的混合折叠模式，例如拓扑模式锁定和泊松比的可调切换。
极端张力下MoS2热导率的增强
由于范德瓦尔斯（vdW）固体的层间键合作用很弱，因此对外界的刺激例如应变非常敏感。对vdW固体热性质应变调控的实验研究目前为止还未被报导过。在钻石铁砧单元中9%静水压横向压缩应变以下的范围，利用皮秒瞬态热反射测量技术可以观测到MoS2块体里横向热导率从3.5 Wm-1K-1到25 Wm-1K-1的增强。
第一性原理计算和相干声子光谱实验揭示这一显著变化源于应变增强的层间相互作用极大地修正了声子色散，并且由于沿着横向方向的分解效应导致了声子寿命的衰减。电子热导率变化的贡献则可以忽略不计。作者的结果表明，在多物理器件中可能实现并行地调控vdW固体的结构、热和电特性。
基于代理机器学习模型的轻推弹性带计算的低尺度算法
本文提出了一个替代高斯过程回归(GPR)原子模型以极大地加快经典轻推弹性带(NEB)的收敛速度计算。在作者的替代模型方法中，收敛弹性带的成本不再与路径上的运动图像的数量成比例关系。这提供了一个更有效和强大的过渡态搜索。与传统的NEB算法相比，本文提出的算法不需要操纵图像数量来获得收敛结果。
这是通过发明一种新的收敛准则来实现的，该标准利用高斯过程回归的概率性质，结合目标模型势中鞍点处的力，使用所有图像的不确定性估计。作者的方法在功能评估方面比传统的NEB方法快一个数量级，而且收敛的能量势垒值没有精度损失。
凝聚态物理：电子性质
责编：袁喆，马锋杰，沈卡
具有任意Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的量子阱中的解析弱局域磁导率
Marinescu等人推导出一个对于垂直磁场中具有任意Rashba α和Dresselhaus β（线性）和β3（立方）自旋-轨道相互作用耦合的二维电子系统的磁导率进行弱局域（WL）校正的解析表达式。在具有面内z轴且α=β时为高自旋对称方向的参考系统中，他们设计了一种新算法来计算导致WL的三个独立贡献。反局域性被沿z方向自旋弛豫相关的项抵消，只依赖于α-β。
另一项是由两个相同的散射模式产生，其特征在于作为散射动量方向显式函数的自旋弛豫速率。对于GaAs量子阱的数据研究，发现了极好的一致性，其中特别的是，他们的理论正确地获取了WL曲线的最小值随α/β的变化。这表明有效自旋弛豫速率的各向异性是理解自旋-轨道耦合在输运中的效应的基础。
有限距离相互作用势的BCS理论中普遍存在的超导圆顶
借助数学物理学的最新进展，Langmann等人给出了一种能够在有限距离相互作用引起s波超导的体系解析求解线性BCS能隙方程的可靠方法。作者证明，标准BCS理论预言的超导临界温度Tc随载流子密度n单调增长的关系是由局域相互作用势假设造成的人为后果，而任何明确定义的非局域势都会引发超导圆顶，即超导临界温度在有限掺杂的情况下达到最大值并在大掺杂浓度下趋于零。
这意味着超导圆顶的出现并不一定需要竞争序或者新奇超导性。
磁掺杂揭示玻色超导-绝缘转变附近的准粒子屏蔽实验表明，在薄膜超导体到绝缘体转变(SIT)形成的绝缘相中，库珀对传输是简单激活的。激活能量T0依赖于驱动库珀对局域化的微观因素。为了测试提出的模型，我们调查了削弱库珀对结合的扰动，磁杂质掺杂和相位挫折如何影响T0。
数据表明，T0随着掺杂的增加单调下降，在离SIT临界点更远的薄膜中，T0增加并达到峰值。观察结果提供了强有力的证据，表明薄膜中的玻色SIT是由准粒子激发屏蔽的库仑相互作用驱动的莫特转变。这种对基础费米自由度的依赖使得这些SIT与微加工的约瑟夫森结阵列、冷原子系统以及可能在具有节点的高温超导体中区分开来。
Sr3IrRuO7中过阻尼反铁磁奇异金属态
通过共振X射线散射技术和角分辨光电子能谱测量，探索了Sr3IrRuO7的非常规电子基态。随着Ru含量接近x=0.5，在Sr3(Ir1−xRux)2O7中，介于J_eff=1/2莫特态和Sr3IrRuO7中的量子临界金属之间，出现了一种热力学上不同的金属态。该中间相位的电子结构缺乏相干准粒子，电荷传输在宽温度范围内表现出线性温度依赖性。
与该相的长程反铁磁性相关的自旋动力学显示出几乎局部的过阻尼磁激发和异常大的能量尺度200 meV——这一能量远远超过存在于Sr3IrRuO7或Sr3IrRuO7固体溶液端点中的交换能量。提出了由强自旋-电荷耦合驱动的过阻尼准粒子动力学来解释Sr3IrRuO7中奇异金属态的非相干光谱特征。
亚铁磁体超快退磁过程中的角动量流
自从Beaurepaire等人发现利用飞秒激光脉冲可以使得铁磁金属镍在亚皮秒时间尺度上发生退磁现象以来，越来越多的注意力被投放到超快磁化动力学过程的研究中。近年来，对亚铁磁GdFeCo合金的研究表明，超快激光诱导的磁化翻转是由瞬间类铁磁态诱导的，且这种翻转完全是热驱动的，不需要任何其他外部刺激，只依赖于稀土和过渡金属子晶格之间的交换耦合作用。
但是，到目前为止，对超快退磁和磁化翻转过程中角动量的流动方式仍然不清楚。本文中，作者借助于时间分辨的软X射线磁圆二色性测量技术对亚铁磁GdFeCo合金在飞秒激光诱导退磁过程中的磁化动力学行为进行研究。实验中，作者分别对Fe和Gd元素中自旋、轨道磁矩的动力学行为进行了观察和记录。
作者发现，在退磁过程的前几百飞秒内，自旋和轨道角动量可以完全转移到晶格，为Fe和Gd之间缺乏原子间角动量交换提供了有力的证据。
ZnO薄膜中非局域和带简并引起的光物质相互作用协同增强
本研究旨在揭示ZnO作为超快光功能材料的全部潜力。基于非局域响应理论结合实验观察的线性和非线性光响应，我们建立了ZnO薄膜中激子超快辐射衰减，达到典型半导体在几十飞秒内的激子去相干速度。观察到的瞬态光栅信号的延迟时间依赖性与理论预测的一致性揭示了超快辐射衰减是由于巨大的光-激子相互作用体积和多组分激子的辐射耦合的协同效应。
软玻璃的屈服点处机械记忆的强度最大
Mukherji等人通过实验证明，单个和多重机械记忆都可以编码在无定形气泡筏中，该气泡筏是一种受到振荡应变的软玻璃原型。根据最近的数值结果，作者发现多重机械记忆可以在没有外部噪声的条件下形成。通过系统地研究横跨屈服的一系列训练应变振幅的记忆形成，作者发现记忆的明显特征甚至超出屈服。
最引人注目的是，对于屈服应变附近的训练振幅，系统回收记忆的程度是最大的，并且是系统在编码过程中进行重组的空间范围的直接结果。作者的研究进一步表明，力网络在训练中的演化对于堵塞包装中的记忆形成起着决定性作用。
受驱动远离平衡的分子振动的Fröhlich凝聚体中的量子涨落当系统由外部泵浦时，Fröhlich发现极性振动在最低频率模式下发生明显的凝聚。
为了充分了解Fröhlich凝聚，人们需要超越平均场的层次来描述关键行为以及量子涨落。拥有非线性的振动模式之间的能量重新分布被证明对于实现凝聚和声子数分布是必不可少的，揭示了利用泵浦从准热到超泊松统计的转变。Zhang等人进一步研究了Fröhlich凝聚体的光谱特性，该特性通过窄线宽显示出来。这给出了凝聚体的长时相干性和集体运动。
最后，作者展示了蛋白质，如牛血清白蛋白和溶菌酶，最可能成为通过拉曼或红外光谱观察太赫兹体系中这种集体模式的候选者。
从可感知的动力学中检测隐藏单元和网络规模网络动力系统的单元数目的大小，可以说是最基本的属性。然而，网络的许多单元往往在实验上不可获得，使得网络规模通常是未知的。
在这里，Haehne等人引入一个检测矩阵，该矩阵可以适当地安排来自可获得的单元子集的多个瞬态时间序列，通过匹配秩约束来检测网络规模。作者所提的方法是不依赖于模型的，可用于各种系统类型和交互拓扑，适用于固定点附近的非平稳动力学，以及周期的和混沌的集体运动。即使只有少数单元是可感知的，对于同时表现出非线性、异质性和噪声的系统，精确的规模检测是可行的。
作者演示了该方法在已成为范式的一类生化反应网络中的适用性。
切比雪夫近似与模型预测的全局几何复杂非线性模型通常条件不良或松散；它们的预测显著受到只有一小部分参数组合的影响，且参数难以从模型行为中重建。尽管形成了一个重要的普适性类别，并且在对数据进行非线性拟合时经常出现，但对松散性的正式和系统的解释仍然缺乏。通过将松散性的几何解释与切比雪夫近似理论统一，我们严格解释了松散性是模型平滑性的结果。
我们的方法为平滑模型类别的模型预测提供了普遍界限，捕捉了固有于其模型流形的全局几何特征，并表征了一类普适性模型。我们使用来自不同领域（物理、化学、生物学）的三个模型来说明这种普适性：指数曲线、酶催化化学反应的反应速率和感染人群的流行病学模型。
自相似过程遵循离散对数空间中的幂律分布城市、财富和地震遵循连续幂律概率分布，例如帕累托分布，这些分布典型地与无尺度行为和自相似性相关。
然而，许多自相似过程表现为离散步骤，未能产生连续的无尺度分布。我们构建了一种离散幂律分布，该分布自然地源于简单的分层自相似过程模型，例如湍流和血管系统，并推导出其指数的最大似然估计（MLE）。我们的分布是自相似的，与先前研究的离散幂律（例如Zipf分布）形成对比。我们展示了广泛使用的从帕累托分布推导的MLE在缺乏连续尺度不变性的系统中（例如分支网络和受对数分箱影响的数据）导致不准确的估计。
我们将我们的MLE应用于支气管管、血管和地震的数据，以产生新的缩放指数估计，并解决先前研究中的矛盾。
气候模型中忧郁态之间的转变：调和确定性和随机性观点众所周知，在当前的天文构象中，地球处于一个可以实现两个渐近态的体系中。我们生活的温暖态与冰雪覆盖的雪球态竞争。由于正的冰反照率反馈，存在双稳态。
在先前对中等复杂性气候模型进行的研究中，Lucarini等人识别出分离共存气候的不稳定气候态（忧郁态），并研究了其动态特性和几何特性。忧郁态的地球被冰覆盖到中纬度，该态吸引起始于区域边界的轨迹。在这篇快报中，作者研究了随机扰动控制入射太阳辐射强度的参数如何影响气候的稳定性。作者研究了温暖态和雪球态之间的转变，并详细地分析了噪声引起的从相应吸引域逃逸的特性。
作者确定了转变的最可能路径，并发现有证据表明忧郁态起到入口的作用，类似于能量地貌中的鞍点。
降雨的精确可解记录模型每日降水时间序列由对应于干燥天的零条目和描述湿天降水量的非零条目组成。假设湿天遵循伯努利过程，成功概率为p，我们展示了干燥天的存在会导致记录破坏降水事件之间的负相关。记录计数过程的Fano因子的非单调行为在实证数据中得以恢复。
我们推导了记录数量R_n的完整概率分布P(R,n)，并表明对于大n，它收敛于参数为ln(pn)的泊松分布。我们还详细研究了联合极限p→0, n→∞，这产生了一个在连续时间t=pn中的随机记录模型。