P哈弗L导读-2018年121卷09期

日期:2019-09-14编辑作者:威尼斯在线平台

Vanderstraeten等人用变分矩阵乘积态技术研究了带有长程相互作用的量子自旋链中的准粒子。可以证明,即使当关联长度变得很大以及在拓扑非平凡的情况下,如自旋子,局域准粒子假设也可以非常精确地捕捉到这些元激发。并且由他们的研究表明,Lieb-Robinson限制的破缺是由色散关系中尖点的出现而产生。当长程相互作用可调时,出现的不同准粒子的交叉就是证据。(刘宁)

与NbSe2超导体耦合的石墨烯

Phys. Rev. Lett. 121, 096601 (2018)

Thermodynamic Bound on Heat-to-Power Conversion

Xu等人计算了至地核压力和温度下密排六方结构(hcp)的固体铁的热导和电阻率。他们发现来自电子-电子散射的重要贡献,这通常在高温过渡金属中被忽略。他们的计算显示在极高压下hcp Fe的电阻率和温度间有准线性关系。考虑合理的误差,他们获得的热导和电导率与实验测量一致。对比先前忽略电子-电子散射的估计,他们预测的热导率要小。他们估算的外芯热导率为77±10Wm-1K-1,与热对流驱动的地核电机一致。(方子明)

CeCu6-xAux中独立的磁和结构量子相变

热驱动非平衡双杂质近藤系统

在脉冲激光发展之前,人们只是将单一局域的温度分配给晶格,电子气和自旋。随着超快激光源的出现,人们现在可驱使这些储层的温度到不平衡状态。因此,固体显示出新的内部自由度,由电子气Te,晶格Tl,和自旋Ts各个不同温度来表征。Gort等人展示了超快退磁实验中铁磁体自旋极化中的类似行为:在费米能量处,极化比在价带更深处减小得更快。因此,在飞秒时间尺度上,作为宏观量的磁化不能提供自旋动力学的全貌:自旋极化分为不同的部分,类似于单个温度范例如何随着超快激光的发展而变化。(方子明)

Monodromy Inflation in the StrongCoupling Regime of the Effective Field Theory

Spin Polarization through Floquet Resonances in a Driven Central Spin Model

本文演示了在长寿命1s5态下使用激光激发产生亚稳态氪的过程。实验中使用了脉冲光参量振荡激光器并让其工作于215 nm附近,原子则通过该波段的双光子吸收过程被激发到2p6状态,然后原子迅速衰减到亚稳态,其分支比为75%。作者还利用密度矩阵形式建立了相互作用动力学模型,并将其与实验观测相结合,计算出了光电离和双光子吸收横截面。与传统的亚稳态生产方法相比,该方法在对样品加热最少的情况下,展示了高密度亚稳态氪生产的巨大潜力。在这里,作者展示了高达每脉冲2%的亚稳态产生效率。当结合作者开发的密度矩阵模型,新的实验结果表明,在最优条件下,部分效率可以达到30%。

Predictions for the Sky-Averaged Depth of the 21 cm Absorption Signal at High Redshift in Cosmologies with and without Nonbaryonic Cold Dark Matter

Phys. Rev. Lett. 121, 093401 (2018)

在纳米尺度上太赫兹频率的电磁波发射新机制的出现为下一代宽带太赫兹发射器的生产提供可能。本文中,作者利用界面反Rashba-Edelstein效应,报道了宽带太赫兹发射。通过对Ag/Bi Rashba界面的对称设计,在光激发后,作者在Fe/Ag/Bi异质结构中演示了一种可控的太赫兹辐射(0.15 THz)波形。通过进一步分析,作者发现由于反自旋霍尔效应,这种类型的太赫兹辐射可以选择性地叠加在一起,从而产生了独特的膜厚度依赖发射模式。该结果为宽带太赫兹辐射的实现提供了新的可能。(刘钱)

动力学大偏差的反常标度

Phys. Rev. Lett. 121, 087001(2018)

Spatial-Translation-Induced Discrete Time Crystals

Optical Cooling of Magnons

Structural Nonequilibrium Forces in Driven Colloidal Systems

光囚禁分子的Λ-增强成像

Tidal Deformabilities and Radii of Neutron Stars from the Observation of GW170817

Xuzhe Ying and Alex Kamenev

Phys.Rev. Lett. 121, 094801 (2018)

Phys. Rev. Lett. 121, 081302(2018)

Zhongbo Yan, Fei Song, and Zhong Wang

S. Zeller, et al.

Measurement of the Soft-Drop Jet Mass in p p Collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS Detector

Phys. Rev. Lett. 121, 087206 (2018)

Phys. Rev. Lett.121, 090501 (2018)

最近的工作表明,扭曲—弯曲耦合在DNA微力学中起着重要作用。本文中Skoruppa等人研究了该耦合对弯曲DNA的影响。作者提供了环形DNA最小能量形状的解析解,表明了扭曲—弯曲耦合会产生正弦扭曲波。该解与迷你环的粗粒化模拟和核小体DNA数据均高度一致,核小体DNA弯曲并以超螺旋构形缠绕在组蛋白上。他们的分析表明,在核小体DNA中观察到的、迄今为止归因于与组蛋白相互作用所产生的扭曲振荡,其实是自由弯曲DNA的本质特征,并应该可以在其他蛋白质—DNA复合物中被观察到。

Rydberg Excitons in the Presence of an Ultralow-Density Electron-Hole Plasma

分支随机行走的起源

Standard Model Fermions and Infinite-Dimensional R Symmetries

Asymmetric and Symmetric Exchange in a Generalized 2D Rashba Ferromagnet

双曲嵌入与社区结构之间的类比从表面上看是比较显然的,近期的研究工作表明利用社区结构的信息可以提高双曲嵌入算法的精度和效率,并且提出了生成嵌入双曲几何空间且具有社区结构的网络模型。然而,目前还没有工作去研究这两种方法独立地应用于同一网络时的理论相似性与实际相似性。Faqeeh等人通过对真实网络与生成网络的系统分析,发现复杂网络的社区结构可视为该网络在双曲隐空间嵌入的粗粒化形式。作者利用该类比重新解释了最初通过网络双曲嵌入在社区结构方面获得的结果:证明了多重网络的鲁棒性可以通过不同层的社区结构之间的相关性来调控;利用社区结构设计了一种提高网络导航能力的高效的贪婪路由协议。

使用IBM量子计算机测量

Measurement of the Ω0c Baryon Lifetime

Coalescence of Two Impurities in a Trapped One-dimensional Bose Gas

在一维强关联原子气体中

非线性动力学和流体力学

Quasiparticles in Quantum Spin Chains with Long-Range Interactions

搜索低质量Dijet共振态

Phys. Rev. Lett. 121, 093601 (2018)

3D Imaging and Manipulation of Subsurface Selenium Vacancies in PdSe2

Equilibrium Shapes and Their Stability for Liquid Films in Fast Flows

Experimental Time-Resolved Interference with Multiple Photons of Different Colors

Modulation Instability Induced Frequency Comb Generation in a Continuously Pumped Optical Parametric Oscillator

等离子体与束物理

M. A. Dakka, et al.

光的时间光谱模式为了解量子系统本质提供了一个基本窗口,并为信息编码提供了一种鲁棒的方法。因此,在单光子水平上精确表征光的时间光谱状态的方法在理解单光子源及其在新兴光学量子技术中的应用中起着重要的作用。在这里,本文演示了一种光学无参照方法,它融合了超快计量和单光子光谱检测技术,以表征所预测的单光子的脉冲模式结构。

质子-质子对撞下的Soft-Drop喷注质量

责编:耿立升

Measurement of Angular and CP Asymmetries in D0→ π+π−μ+μ−and D0→ K+K−μ+μ– Decays

Phys. Rev. Lett. 121, 083901 (2018)

R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)

散射振幅的全部圈极点

Emergent SU(4) Symmetry in α-ZrCl3 and Crystalline Spin-Orbital Liquids

Phys. Rev. Lett. 121, 081802 (2018)

E. O. Cohen et al.

PdSe2中亚表面硒空缺的三维成像和处理

由于复场的厄米对称性所产生的相位共轭波前,全息再现受到干扰。所谓的伴生像在解决逆问题时模糊了重建。在这里,研究者们定量地揭示了伴生像是如何以及多大程度上影响重建,并提出了压缩感知(CS)方法来重建完全没有伴生像的全息图。利用正则基,与波传播相关的傅里叶变换自然地满足CS的非相干条件。利用与距离相关的传播核函数,物体波衍射成清晰图案,而相位共轭波衍射成漫射图案。利用全变差稀疏约束迭代算法可以滤除漫反射共轭信号,克服全息重建的固有物理对称性。仿真和实验结果验证了可行性,并与现有的相位检索方法进行了比较。(柴咪莎)

LIGO首次直接观测到双黑洞的合并之后,原初黑洞(PBHs)再次成为人们关注的焦点。人们对PBH在形成时聚集程度的性质还缺少了解。这个性质对早期宇宙时原初黑洞合并的有效性以及观测约束有重要意义。在这项工作中,作者研究了早期宇宙中大密度涨落引力坍塌形成的PBH的初始聚类。他们给出了一个简单而一般的论证,表明在这种情况下,不应出现在非常小的尺度上,超出随机泊松分布的聚类。他们在假设潜在密度场是高斯分布的情况下,明确地解释了这个结果。此外,他们得到一个新的解析表达式,用于计算高阈值波动的两点关联函数,将以前的结果推广到任意间隔,而且比PBH聚类具有更多的意义。

Phys. Rev. Lett. 121, 098002 (2018)

准确测量惯性约束聚变等离子体中的温度,对于表征点火性能和验证对临界条件的基本物理理解至关重要。Jarrott等人展示了国家点火装置上的低温氘-氚内爆的实验结果,实验中使用差分滤波光谱仪探测X射线连续谱,测量了临界等离子体的热电子温度。此外,结合测量到的电子温度与多普勒展宽DT中子谱,得出了内能和未转换动能之间热点的能量分配。(阳青程,牟茂淋)

离散时间晶体是非平衡系统所特有的一个相,其中离散时间平移对称性是自发破缺的。迄今为止,大部分所提出的传统时间晶体都依赖于现场的对称性的自发破缺和相应的对称操作。本文提出了一种新的时间晶体,称为“空间平移诱导的离散时间晶体”,它是通过空间平移及其对称性破缺来实现的。由于空间平移的特性,在这种新的时间晶体中,各种时间晶体序只能通过改变填充而不改变驱动协议来出现。另外,作者证明了电荷或自旋的局部传输展示了一个非平凡的振荡,它使得时间晶体序的检测和应用成为可能,并提供了包括量子电路有前途的平台。本文的方案在各种量子模拟器中开辟了通过空间平移实现时间晶体序的新途径。

高多重性p+Pb 对撞中的

在受限生长晶体中空腔的形成

Primordial Black Holes from Sound Speed Resonance during Inflation

宇宙射线对超新星残骸演化

J. Henderson et al.

R. A. Snyder et al.

我们本着服务于中国物理学者和物理专业研究生的宗旨,根据PRL摘要对本期所有的快报文章进行中文导读。由于水平有限,不免出现一些不准确的地方乃至错译的地方。公众号下方有留言功能,欢迎专家学者通过留言指出不准确或错译的地方,共同提高公众号的服务质量。留言经编辑确认后,会显示在文章下方,供后来浏览者参考。

Spin Thermal Hall Conductivity of a Kagome Antiferromagnet

在偶极子响应中的应用

Hayato Doki et al.

超导和量子霍尔效应是在明显不相容的物理条件下发生的不同物质态。最近的理论发展表明,量子霍尔效应与超导体的耦合可以为实现奇异的拓扑激发提供厚实的基础,如非阿贝尔马约拉纳费米子或斐波那契粒子。作为迈向该目标的一步,Sahu等报导了在单层石墨烯的量子霍尔边缘态和准二维二硒化铌(NbSe2)超导体组成的结界面处观察到Andreev反射。他们的主要发现是观察到精确位于狄拉克点的反常有限温度电导峰值,为量子霍尔系统中Landau能级间的Andreev反射提供了明确的证据。他们的观察结果得到了详细数值模拟的充分支持,这些模拟也为了解边缘态在Andreev物理中的作用提供额外的信息。这项工作为研究耦合到超导体的分数量子霍尔系统中的类Andreev反射以实现奇异的准粒子铺平了道路。(方子明)

非线性动力学和流体力学

Phys. Rev. Lett. 121, 083603 (2018)

Marcin Karczewski, et al.

实验中异色多光子的时间分辨干涉

本文报道了使用LHCb收集的质心质量为7,8TeV,积分亮度为3fb-1的质子-质子对撞产生的数据获得的Ω0c的寿命的测量。样本包含了大约1000个Ωb−→Ωc0μ−ν¯μX的信号衰变事例。这里Ωc0强子由pK−K−π+末态来确定而X代表衰变过程中一切没有被探测的粒子。实验测得的Ω0c的寿命为268±24±10±2fs。这里的误差分别为统计误差,系统误差以及由D+寿命的不确定度带来的误差。测得的数值近乎于当前世界平均值的四倍,与当前的世界平均值不一致。

Giang Thi Vu, et al

凝聚态物理:结构

Phys. Rev. Lett. 121, 085703 (2018)

Experimental Characterization at Finite Frequencies

本文使用自由电子激光(XFEL)测量金属铜的X射线双光子吸收(TPA)谱。测出的光谱与传统的单光子吸收(OPA)测量的光谱不同,其特征峰值在费米能级之下,被归属为向3d态的跃迁。通过分析脉冲-能量依赖性讨论了XFEL脉冲对OPA光谱的影响,指出测量到的是固有的TPA光谱。总之,文章成功测量了金属铜固有X射线TPA光谱。 作者通过具有不完整壳层金属的理论定性地解释光谱,表明TPA测量对空3d带具有很高灵敏度。(闫子硕)

Phys. Rev. Lett. 121, 091802 (2018)

Xu和Balents研究了扭曲多层石墨烯的超晶格调制所引起的关联扁平微能带中电学驱动超导电性的最简Hubbard模型。谷自由度的存在大大改变了超导配对的形式,使系统更倾向于形成具有谷单态结构的自旋三态序。作者找出了两种候选。它们均是拓扑超导体,且支持具有半个常规超导通量量子的半涡旋态,并具有拓扑保护的无能隙边缘态。(李松)

射频光谱技术是超冷气体领域中最强大的探测技术之一。本文报道了一种新颖的射频光谱方案,借由它可以检测极少量原子的非常微弱的信号。与之前的研究相比,使用这种方法,作者可以将实验可检测的光子-能量范围扩展了一个数量级。作者还直接验证了具有短程相互作用的费米子的一个通用性质,即射频谱尾部一直到相互作用尺度都符合幂律缩放。另外,作者还高精度地确定了不同相互作用强度下的陷阱平均接触参数。文中最后,作者利用这项技术精确测量了Feshbach分子在扩展磁场范围内的结合能。这些数据可以被用于提取40K的两个最低能级之间的Feshbach共振的新标度。

Phys. Rev. Lett. 121, 086601(2018)

[文字编辑:谢晓芝]

利用13TeV的ATLAS探测器

驱动耗散量子系统的动力学临界指数

局部约束量子系统如何局域化

有限频率下的实验表征

M. Hohenadler and F. Assaad

粒子统计的一一对应

N. de Ruette, et al.

Dynamical Critical Exponents in Driven-Dissipative Quantum Systems

R. Gort et al.

在量子世界中,关联可以表现为纠缠的形式,被称为一一对应。在这篇文章里,Karczewski等人展示了另外一种类型的关联,不可分辨性也被一些一一对应的形式所限制。也就是说,如果粒子A和B模拟的是玻色子,那么粒子A和C则不能很好地模拟费米子。他们得出的主要结果在于演示了这种可能有多大程度。(刘宁)

非共线和电荷有序

Ultrafast Modification of Hubbard U in a Strongly Correlated Material: Ab initio High-Harmonic Generation in NiO

作者分析了任意(不一定可逆)动力学映射中完全正(CP)可分性和无信息回流之间的关系。众所周知的是:CP可分性总表明无信息回流。另外,这两个概念在可逆映射中完全等价。文中证明,在不可逆映射中无信息回流总表明完全正传播子的存在,而该传播子不一定是保持迹(trace)不变的。有趣的是,对于很大一类保持像(image)非增的动力学映射,传播子是保持迹不变的,因而无信息回流表明了CP可分性。这个新的结果进一步揭示了产生CP可分演化的时间局域产生子的结构。作者证明,若映射是不可逆的,耗散/退相干的正定性对于CP可分性来说不再是必要条件。

的潮汐形变和半径

基本粒子与场论

和动量淀积的影响

C. Zhou et al.

作者在之前的工作中向人们展示了如何修补由盖尔曼提出的一个方案,该方案将N=8超引力的48个自旋-12的费米子与N=8超对称完全破缺后的标准模型的3×16个夸克和轻子对应起来。在本文中,作者进一步拓展了该方案,考虑了完整的SU(3)c×SU(2)w×U(1)Y对称,也额外引入了SU(3)f对称。该方案特别依赖于一种将N=8超引力的SU(8) R对称嵌入猜测为最大对偶E10对称的(无限维)“最大紧致”子群K(E10)的方法。作为一个副产品,该方案预言了分数电荷和强相互作用的带质量引力子。该方案还指出了E10和K(E10)如何能够超过超对称成为大统一的指导原理。

Phys. Rev. Lett. 121, 086804(2018)

Phys. Rev. Lett. 121, 093603 (2018)

如果暗物质的组成部分带有耗散的相互作用,在银河系中它可能会坍缩形成一个与重子盘共面的薄暗盘。有人提出暗盘可以解释包括周期性的彗星撞击等各种可观察现象。使用Gaia空间天文台发布的第一批数据,作者通过研究对恒星运动学的影响,在银河系中寻找暗盘。他们给出的新的限制不支持暗盘的存在,并且,他们还展示了对太阳邻域总物质密度的新的测量。

在稳态下驱动的非平衡过程中,对可观测量的时间积分的典型值和涨落可以用大偏差函数表征,这将熵和自由能推广到了非平衡系统。这些函数的定义涉及一个与热力学极限相似的尺度极限。在不考虑长程关联的情况下,其中的积分时间τ是呈线性形式。除非考虑的过程具有长程关联时,τ通常被替换为τξ,其中ξ≠1。在本文中,Nickelsen和Touchette证明了在没有长程相关性的情况下,在简单如郎之万方程所描述的马可夫过程中,这种大偏差中关于时间的反常幂律标度也可能出现。作者使用路径积分来描述这种标度背后的机制,并讨论它在更一般过程中的物理结果。(马宇翰)

许多非厄米系统中都发现了与平方根奇点相关的独特点(EP)。在大多数研究中,发现的EP都是各向同性的,这意味着得到相同的奇异行为,与在参数空间中独特点接近的方向无关。本工作中,Ding等人在理论和实验上证明了声学系统中存在各向异性的EP,当从参数空间中的不同方向接近各向异性EP时,该系统显示出不同的奇异行为。这种各向异性EP起因于两个具有相同手性的平方根EP的聚结。(王婧瑶)

Effect of Cosmic Rays on the Evolution and Momentum Deposition of Supernova Remnants

Phys. Rev. Lett. 121, 083201 (2018)

长程相互作用的量子自旋链中的准粒子

S. Yao and Z. Wang

Ying等展示了明确的拓扑量子相变不限于具有带隙电子能谱的物质态。这种相变也可以发生在具有扩展费米面的两个无间隙金属态间。该相变可由非对角输运系数的不连续但非量子化的跳跃来表征。其明确性受到对称性的保护,例如,粒子–空穴对称性,在相变前后保持不被破坏。他们基于二维施加超导电流的p+ip超导体提出这个现象的一个简单模型,并讨论了它的几何解释。(方子明)

Benjamin Blaß, et al.

金属双层膜中单向自旋霍尔磁电阻的起源

异常点附近的拓扑波导:

Kun Ding, et al.

D. Nickelsen and Hugo Touchette

本文利用圆偏振UV光脉冲对HBr和DI的光解离,测量到原子核和电子自旋-极化H和D密度至少为1019cm-3,其寿命约为10ns。此密度比使用常规连续生产方法产生的密度高约6个数量级,令人惊讶的是,该密度比该光解离方法的预期密度还要高至少100倍。作者使用拾波线圈观察到H和D磁化的超精细量子拍,即从电子到原子核及回返的相应的0.7和3ns的周期性极化转移。1019cm-3自旋极化H和D密度足以实现自旋-极化电子、质子或氘核的激光驱动的离子加速,以及核自旋-极化分子的制备,以及自旋-极化的D-T或D-3He激光聚变的演示,其所预计反应性增强约为50%。

喷注亚结构观测量显著地延展了大型强子对撞机搜索超出标准模型物理的项目。理论计算提供了许多第一性原理的工具但是至今为止还没有实验与超过领头对数的理论结果的比较。这类比较对于探测强子对撞机尚未探测过的QCD共线区域以及理解在LHC广泛应用的喷注亚结构的性质有着重要的效果。本文报道了第一个在强子对撞机上的喷注亚结构的测量,这些亚结构观测量也被理论计算到了次次领头对数的精度。实验测量了以log10ρ2为函数的归一化的微分散射截面,这里ρ是soft-drop修剪过后的喷注质量与未修剪的喷注横动量的比值。该物理量的测量使用了由ATLAS探测器采集的13TeV, 32.9fb-1质子质子对撞中产生的双喷注数据。

Phys. Rev. Lett. 121, 080601 (2018)

Phys. Rev. Lett. 121, 091601 (2018)

[编辑推荐语]:扭曲双层石墨烯的理论模型解释了最近实验上观测到的超导相,这种相可能具有量子计算所需的拓扑态。

责编:陈少永

二项式自旋玻璃

责编:耿立升

二维材料,如分层过渡金属二硫化物(TMD)是研究缺陷行为的理想平台,是新奇材料功能缺陷工程的重要一步。本工作中,Nguyen等人对硒空缺VSe缺陷的3D晶格位置进行成像,并在最近发现的五边形分层TMD -PdSe2表面附近,使用扫描隧道显微镜(STM)对其进行操作。VSe在空间分辨的电导图中显示出奇特充电环,基于此我们可以精确地确定PdSe2表面下的晶格位置。使用STM探针,我们不仅可以在中性电荷和负电荷之间可逆地切换缺陷状态,还可以触发VSe缺陷的迁移。这说明了直接“写”和“擦”原子缺陷并追踪扩散途径的方法。第一性原理计算揭示了VSe在PdSe2中的小扩散势垒,其远低于MoS2中的S空缺或TiO2中的O空缺。这一发现为PdSe2中的缺陷工程开启了机会,例如受控相变和电阻切换存储器件应用。(王婧瑶)

Cavity Formation in Confined Growing Crystals

Stacy S. Mc Gaugh

Phys. Rev. Lett. 121, 096001 (2018)

I. Ado et al.

复杂网络的双曲嵌入与社区结构的类比表征

Phys. Rev. Lett. 121, 081801 (2018)

P. Comaron, G. Dagvadorj et al.

混合卤化物钙钛矿CH3NH3PbI3中

Qing Lin He et al.

Antonio Politano et al.

Barrios, et al

无质量平面理论中

Kagome反铁磁体中的自旋热霍尔电导率

3D Dirac Plasmons in the Type-II Dirac Semimetal PtTe2

从微观角度理解和预测非平衡结构的形成是统计物理学面临的一个重要挑战,例子包括剪切带、反向驱动胶体的通道转变以及非均匀剪切流中的迁移效应等。为了找出这类问题的共性,Stuhlmüller等人研究了非平衡过阻尼布朗多体系统,发现结构力对于非平衡结构的形成起着至关重要的作用。其中,结构力垂直于局部流动方向、无粘性耗散、在空间和时间上都具有微观解析,且能稳定密度梯度。通过精确的(斯莫鲁霍夫斯基)低密度极限的时间演化、布朗动力学模拟以及一个新颖的幂函数近似,作者得到了粘性与结构力的定量理解,包括记忆与剪切迁移。本文着重研究了剪切流中的粘性与结构对超绝热力的贡献,未来的工作可关注非均匀温度场的影响以及惯性动力中可能出现的时间周期态。

Sanchar Sharma et al.

光参量振荡器中的频率梳

Thomas Barthel and Jianfeng Lu

导读:郭敏勇;责编:高思杰

Early Stages of Ultrafast Spin Dynamics in a 3d Ferromagnet

作者使用高灵敏自旋交换无弛豫时间(SERF)磁力计来搜索极化电子奇异的自旋和速度依赖的相互作用,磁力计用来提供极化电子和磁场探测器。本实验旨在灵敏地探测在SERF蒸汽单元中的极化电子与固态质量中的非极化核子间的奇异相互作用的类磁场效应。作者报道了实验对轴子质量<10-3eV的耦合常数的限制为10-19。

[编辑推荐语]研究人员展示了一种超冷冷却和成像分子密集云的方法。

M. Aaboud et al. (The ATLAS Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 121, 087204(2018)

腔增强的单光子源表现出具有梳状相关函数的锁模双光子状态。本文实验中的超亮光源还能发射单光子对以及双光子NOON态,分别将输出分为偶数和奇数梳状。对于偶梳光子,作者证明了典型的非经典Hong-Ou-Mandel干涉可实现84阶干涉条纹,对应于超过100米的路径长度差。而对于奇梳光子,作者观察到了单光子干涉条纹调制可以超过Hong-Ou-Mandel干涉位移范围的两倍。

Nuclear Magnetic Field in Solids Detected with Negative-Muon Spin Rotation and Relaxation.

在传统波导结构中传播的电磁波被不连续点反射并在损耗区域中衰减。在本研究中,研究者们将非厄米物理学和拓扑光子学的概念结合应用,彻底改变了这种典型的导波行为。为此,作者理论上首次研究了在非厄米非倒易波导中实现耦合拓扑模式之间异常点的可能性。所建议的系统是由反向偏置的各向异性材料(例如,偏置等离子体或石墨烯层)组成,具有平衡的损耗和增益分布。为了研究这种复杂的波导问题,作者提出了基于经典格林函数理论的精确分析,并阐述了耦合拓扑模态行为及其非厄米简并特性。并且发现,通过在特殊点附近操作,可以实现异常的拓扑波传播,同时具有低群速度、对不连续处后向散射的固有抗扰性以及对损耗的免疫性。这些理论发现可能会打开令人兴奋的研究方向,并激发对非厄米拓扑波导的进一步探究,从而实现在实际场景中稳健的波传播。(柴咪莎)

Measuring the Single-Photon Temporal-Spectral Wave Function

Phys. Rev. Lett. 121, 090403 (2018)

用单电子自旋量子传感器对电子间

在本文中,作者针对一般的单场通量单值模型提出了一个简单的有效理论框架,对于大场值的强耦合效应可以使势能平坦化并激活更高阶导数的算符。这两种效果都可以压制张量振幅。这些模型都具有辐射和非微扰稳定性,可以维持≳60 e的暴胀。其动力学结合了大场混沌暴胀和k暴胀的特征。将张量-标量比降低到观测界限r≲0.1以下,或者将标量光谱指数ns保持在实验范围内,都可以产生等边非高斯性feqNL≃O(1), 接近当前的观测界限,或者给出非常小的r。

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通过实验和模型研究了悬浮液膜在外部流动影响下形成气泡过程中的变化。研究者们识别了一族非最小但稳定的平衡形状,在流速达到临界值前有效,超过临界值,膜不稳定地膨胀。模型考虑了观察到的非线性形变和力。方程解图中的鞍结分岔和折叠分岔表明,高速气泡的形成由于失去平衡而造成,低速气泡的形成是由于形状过度膨胀失去其稳定性而造成的。(柴咪莎)

导读:巫浩;责编:涂展春

缺陷免疫,慢光和损耗免疫传播

E. König and J. Pixley

M. G. Yamada et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 086402(2018)

责编:晁伟、刘晓辉

初始小尺度聚类的应用

Rongxiang Luo, et al.

Wenhui Zhang, et al.

责编:马天星

Barrios等人报告了在国家点火装置(National Ignition Facility)上的点火黑腔中首次跨区域电子温度(Te)和流测量,测量采用了中间z光谱示踪“点”新技术。测量结果定义了黑腔等离子体条件的低分辨率“图”,并为激光驱动的X射线腔中粒子和能量输运物理的首次跨区域测试提供了基础。该数据集与腔体附近的经典热流一致,但其在激光入口孔附近的热流减少。此外,作者们还评估了动理学效应、自生磁场和不稳定性在黑腔中引起空间依赖热输运所起到的作用大小。(阳青程,牟茂淋)

责编:袁喆、马锋杰、沈卡

以前关于哑铃系统在活性力作用下的二维熔化的研究发现运动诱导相分离(MIPS)与被动液相-六方相共存区域相连,既揭示了MIPS的本质,也表明了在高密度状态下探索完整相图的重要性。Digregorio等人从状态方程的分析和局部序参量的统计出发,建立了二维自驱动硬性圆盘系统的完整相图。作者发现平衡熔化现象出现在Pe较小的时候;随着Pe的增加,液相-六方相转变和六方相-固相转变都转移到更高的密度,且液相-六方相共存区域收缩并最终消失;当Pe较高时,六方相和固相的出现占主导地位;若超过临界值,系统会经历运动诱导的相分离,分为低密度相和高密度相。该研究为理解活性物质的相行为以及探索自推进如何从总体上影响物质的液相和固相提供了坚实的基础。

本文作者展示了他们使用6786.0kg d曝光的低放射性氩做靶,对质量低于20GeV/c2的弱相互作用的暗物质寻找的结果。数据来自于Laboratori Nazionalidel Gran Sasso的DarkSide-50设备。分析基于电离信号,对于这种信号,在0.1 keVee下,DarkSide-50时间投射电离室完全可以有效工作。在0.5keVee下,检测器中观察到的速率约为1.5 event/keVee/kg/d,几乎完全可以由已知的背景源来解释。对于自旋无关的弱相互作用带质量的暗物质的横截面,在核子上,他们在1.8GeV/c2以上,得到了一个90% C.L. 的排除极限,并且,在1.8-6GeV/c2的范围内,将暗物质的排除区域扩展到以往的限制以下。

Soumi De, et al.

Search for Low-Mass Dijet Resonances Using Trigger-Level Jets with the ATLAS Detector in pp Collisions at √s=13TeV

Thermally Driven Out-of-Equilibrium Two-Impurity Kondo System

通过金刚石单个NV色心,作者在微米尺度下建立了轴矢量调制的电子自旋之间的相互作用的新实验值边界。在激光的泵浦下,对三联苯掺杂的并五苯-d14单晶提供了极化电子自旋的源。通过对NV色心极化信号的测量,作者给出了10到900微米范围内对奇异电子耦合大小的限制。特别的,得到的500微米耦合的上界比之前一个实验所给出的,严格了一个数量级。本文的结果证明,NV色心可以作为有前景的平台,帮助人们探寻超出标准模型的理论所预言的新粒子。

由反铁磁性诱导的拓扑相变

M.Songvilay et al.

Theory of the Topological Spin Hall Effect in Antiferromagnetic Skyrmions: Impact on Current-Induced Motion

利用Gaia约束薄暗物质盘

Phys. Rev. Lett. 121, 095301 (2018)

J. Diaz Dorronsoro, et al.

操纵电子结构参数是凝聚态物理研究的重点之一。对这些参数的动态调制为创造和操控非平衡系统的物理特性提供了可能性。本文中,Tancogne-Dejean等人通过对电荷-转移绝缘体NiO的研究证明可以利用非共振强激光脉冲激发在飞秒时间尺度调制Hubbard U这一在强关联材料中广泛采用的格点库仑作用参数。作者还采用他们最近发展的时间依赖密度泛函理论加自洽U的方法证明动态调制U在描述NiO中高次谐波产生过程中的重要性。此研究为激光调制强关联材料中的有效相互作用参数打开了大门,这可能会建立起电荷转移材料场诱导相变以及激光诱导莫特绝缘化的新型控制范式。(李松)

Test of Local Realism into the Past without Detection and Locality Loopholes

Phys. Rev. Lett. 121, 097001 (2018)

量子多体系统中对测量的基本限制

Phys. Rev. Lett. 121, 093402 (2018)

Dislocation Networks and the Microstructural Origin of Strain Hardening

Tilted Electron Pulses

扭曲多层石墨烯中的拓扑超导电性

[编辑推荐语]二维活性布朗硬盘的相图表明,粒子间的相互作用是决定系统熔化行为的关键。

本文测量了O-与O+和N+的相互中和作用的总绝对横截面。中性产物原子动能谱中的精细分辨率(约50meV)允许研究人员可以对参与相互中和过程的原子态进行独特的识别。作者使用多通道Landau-Zener模型和离子-共价耦合矩阵元的渐近方法,计算了这两个系统的横截面和分支比,得到了低至1meV质心碰撞能量。双电子过程在单电子转移中的重要性是通过N++O-碰撞中氮原子的核心-激发构型的主要贡献来证明的。在耦合矩阵元计算中引入组态混合,可以部分计入该效应。

Phys. Rev. Lett. 121, 097401 (2018)

诱导宽带太赫兹产生

在轴子质量为亚MeV范围对奇异自旋

元门极调控的石墨烯中的

短程关联(SRC)核子对是原子核组成非常重要的部分,包含了几乎所有动量高于费米动量(kF)的核子。与费米动量kF相比,短程关联对的相对动量很大,质心动量更小,这表明核子对中的核子彼此间距很小。确定短程关联对的质心动量分布对于理解关联对的形成过程至关重要。在本文中,CLAS合作组的Cohen等人从A(e, e′pp) 反应的测量中提取了碳原子核中的质子质子短程关联对的质心运动,并首次提取了更重的、质量数不对称的铝,铁以及铅中的质子质子短程关联对的质心运动。他们发现这些原子核的关联对质心运动可以通过一个窄宽度的三维高斯分布描述,高斯展宽的范围从140到170MeV/c,该数值和两个处于平均场中核子的动量之和近似一致。提取的数据和理论计算结果的比较表明短程关联核子可以认为是由平均场中处于特定量子态的两个核子形成的。(王亚坤)

Phys. Rev. Lett. 121, 087207(2018)

Z. Lin et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 086807 (2018)

责任编辑:

Phys. Rev. Lett. 121, 081304(2018)

Kaoru Mizuta, et al.

界面反Rashba-Edelstein效应

Phys. Rev. Lett. 121, 097701 (2018)

中红外等离子体谷电子学

Sierra等人研究了存在热偏压情况下串联耦合的双量子点中的原型双杂质近藤问题,并从slave-boson公式获取了非线性热响应和热电响应。作者证明,当近藤关联效应强于量子点自旋之间的反铁磁耦合时,系统表现出热二极管行为,出现负微分热电导区域。通过改变量子点之间隧穿耦合和电子库与量子点之间隧穿耦合强度的比值以及热偏压的大小可以控制热电流的正负号。所有这些表现都源自高热偏压下双量子点的解耦,从而使得无论两个隧穿耦合强度的比值多大,热流和热电流都会受到抑制。本文也分析了有限大小反铁磁耦合时热偏压对近藤区到反铁磁区过渡的影响。(李松)

Topological Defects in Anisotropic Driven Open Systems

Jihong Ma, Di Zhou, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 083601 (2018)

责编:兰岳恒

可分性和信息流的概念

Laser-Based Metastable Krypton Generation

测量单光子时间光谱波函数

Phys. Rev. Lett. 121, 093901 (2018)

Phys. Rev. Lett. 121, 086806 (2018)

Rotation-Symmetry-Enforced Coupling of Spin and Angular Momentum for p-Orbital Bosons

在低能量下,许多物理系统的激发动力学被局部约束。例子包括阻挫反铁磁体,分数量子霍尔流体和封闭体系中的里德伯原子。这种局部约束系统可以完全多体局域化吗?本文中,作者对这个问题给出了确定的答案,并阐明了伴随准局部运动积分的结构。通过研究受z方向投影约束的无序自旋链,作者证明了完全多体局域化(MBL)在强z-场无序下是稳定的,并通过强横向无序共振识别出一种新的局域化机制。但是,不能保证MBL;这些约束可以“阻止”自旋与横向场对齐的趋势并导致完全热化或临界。作者进一步提供证据表明,在具有大量样本间差异的局部可观测量中,转换是不连续的。作者的动态相图可以在当前的里德堡原子实验中得到,并且该实验实现了参数约束的伊辛哈密顿量。(黄通昀)

Phys. Rev. Lett. 121, 096803 (2018)

Localizing the Shape Transition in Neutron-Deficient Selenium

Hectometer Revivals of Quantum Interference

Phys. Rev. Lett. 121, 086101 (2018)

标准模型费米子和无限维R对称

Nonlinear Spectroscopy with X-RayTwo-Photon Absorption in Metallic Copper

责编:艾清

Kenny Choo et al.

Twin-Image-Free Holography: A Compressive Sensing Approach

Cosmic Bell Test Using Random Measurement Settings from High-Redshift Quasars

Junqing Xu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 082001 (2018)

P轨道波色子的自旋和角动量的

Phys. Rev. Lett. 121, 085701 (2018)

反铁磁斯格明子中的拓扑自旋

来源:京师物理

Miguel A. Sierra et al.

混合卤化铅钙钛矿的弹性柔软度

M. Charilaou et al.

Go等理论上展示了内禀自旋霍尔效应(SHE)和轨道霍尔效应(OHE)都可以通过动量空间轨道结构在中心对称系统中产生,这种动量空间轨道结构不像自旋结构,即使在中心对称系统中也普遍存在。即使无自旋轨道耦合(SOC),OHE也会发生,并通过SOC转换为SHE。相应的自旋霍尔电导率很大(与Pt的电导率相当),但是以非单调方式依赖于SOC强度。这种机制相对轨道淬灭仍然稳定。这项工作为持续搜索具有更强SHE的材料提供了一条道路。这也就要求实验上更多的努力来探测OHE和SHE中的轨道自由度。 最后文章简要讨论了实验检测的可能方法。(方子明)

Polo等人研究了两个被局域化势垒分离的一维强关联玻色子云的约瑟夫森振动。在不可穿透玻色子极限(impenetrable-bosonlimit)下,使用量子郎之万方法和精确Tonks-Girardeau解,他们确定了粒子数不平衡的动力学演化,并且表明了约瑟夫森振动中的有效阻尼由势垒高度、相互作用强度和温度决定。他们证明了来源于量子涨落和热涨落的阻尼必然会在强关联气体中出现。由于此模型的密度相的对偶性,同样的结果可以用在弱势垒耦合不同角动量态的一维环中的粒子流振动。(刘宁)

Dimitris Sofikitis, et al.

在强静态磁场中,本文建立了具有三重简并上能级的静态两能级原子的随机三维(3D)集合中的光的局域化相图。当原子数密度ρ超过临界值ρc≃0.1k3 0时,局部模式出现在窄光谱带中,其中k0是自由空间中的光波数。在常数ρ>ρc下改变光的频率时发生的局域转变的临界指数估计为ν= 1.57±0.07。这将过渡分类为3D正交普遍性类的Anderson局域转变。

Carrier Lifetimes and Polaronic Mass Enhancement in the Hybrid Halide Pervskite CH3NH3PbI3 from Multiphonon Fröhlich Coupling

拓扑序的稳定性使得磁性结构中斯格明子的产生和湮灭只能通过引入拓扑点缺陷而实现。常见的拓扑点缺陷包括hedgehogs、布洛赫点以及磁单极子。在本文中,作者展示了在简单金属铁磁纳米粒子中,像斯格明子和hedgehogs这样拓扑非平庸磁化结构的形成和动力学行为在磁化开关过程中起着核心作用。结果显示,只要斯格明子线是完整的,开关在关闭外部磁场时是完全可逆的。然而,一旦斯格明子线路中断,就会创建hedgehog-antihedgehog对,而开关将不可逆转。同时,这些动态点缺陷可以以超过1500m/s异常高的速度移动,该类快速运动会产生兆伏每米数量级的螺线管型电场。(刘钱)

Magnetic and Structural Quantum Phase Transitions in CeCu6−xAuxare Independent

使用ATLAS探测器测量13TeV

利用波函数成像法测定

Phys. Rev. Lett. 121, 093903 (2018)

导读:王子;责编:任捷

Monogamy of Particle Statistics in Tripartite Systems Simulating Bosons and Fermions

超高密度自旋极化H和D

第一性原理研究固体铁

Jung等提出了一种石墨烯表面等离子体的谷等离子体晶体。他们展示了,设计的放置在几纳米石墨烯内的元门极可用来对石墨烯施加周期性费米能量势。对于特定的元门极几何结构和偏置电压,组合的元门极-石墨烯结构可生成等离激元完整的传播带隙,并赋予它们非平庸的谷关联的拓扑性质。不同排布的元门极间急剧弯曲的畴壁引导高度局域化的等离激元,且由于被抑制的谷间散射而没有任何反射。他们的方法为非磁性和动态可重构拓扑纳米光子器件铺平了道路。(方子明)

Phys. Rev. Lett. 121, 098101 (2018)

Edge States and Topological Invariants of Non-Hermitian Systems

Magnetosensitivity in Dipolarly Coupled Three-Spin Systems

定位缺中子硒同位素的形变

Phys. Rev. Lett. 121, 096401 (2018)

Constraints on a Spin-Dependent Exotic Interaction between Electrons with Single Electron Spin Quantum Sensors

受驱胶体系统中的结构非平衡力

量子宇宙学德西特时代

Developing an Experimental Basis for Understanding Transport in NIF Hohlraum Plasmas

Charge Excitation Dynamics in Bosonic Fractional Chern Insulators.

Phys. Rev. Lett.121, 090601 (2018)

Phys. Rev. Lett. 121, 083002 (2018)

Yury Sherkunov, et al.

M. Jung, Zhiyuan Fan, and G. Shvets

Damping of Josephson Oscillations in Strongly Correlated One-Dimensional Atomic Gases

Phys. Rev. Lett. 121, 087203 (2018).

Phys. Rev. Lett. 121, 095001 (2018)

Dominik Rauch, et al.

Biermann-Battery-Mediated Magnetic Reconnection in 3D Colliding Plasmas

纠缠特性通常用于表征理论计算中的量子物质的相位。例如,约化密度矩阵的能谱,或所谓的“纠缠谱”,已成为一种广泛使用的判断量子相一般拓扑性质的的方法。然而,虽然理论上便于计算,它在实验中的测量是非常困难的。在这里,Choo等使用IBM量子计算机首次测量了一种对称性保护的拓扑态的纠缠谱。他们能够将其纠缠谱从对平庸和长程有序态的测量区分开来。(方子明)

一维非平衡量子系统的拓扑性质

Phys. Rev. Lett. 121, 080405 (2018)

Flatbands and Emergent Ferromagnetic Ordering in Fe3Sn2Kagome Lattices

Phys. Rev. Lett. 121, 087701 (2018)

Anomalous Scaling of Dynamical Large Deviations

本文报道使用原位Λ-增强的灰色黏胶冷却方法来对光学捕获的一氟化钙分子进行无损成像。与破坏性共振成像相比,荧光增强200多倍,另外,囚禁分子温度保持为20μK。本文实验中所获得的散射光子数量使得对单分子进行无损单次的高保真度检测成为可能。

Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Solid Iron at Earth’s Core Conditions from First Principles

热-功转化的热力学限制

电子的固有自旋角动量耦合具有相对论的量子起源,其中耦合产生于带电轨道,并且不会携带到电中性原子上。在这里,作者提出了一种自旋角动量与加载到二维光学晶格的p轨道带的旋量原子玻色子耦合的自发生成机制。这种自旋角动量耦合起源于超流体中的多体相关和自发对称性破缺,其关键成分是自旋-通道量子涨落和近似旋转对称性。由此产生的自旋角动量相互交织的超流体具有狄拉克激发。在相邻位点存在化学势差的情况下,它提供了对称保护拓扑绝缘体的玻色模拟。通过动力学平均场计算,发现这种新型超流体是一种通用的低温相,它仅在强相互作用和偶数整数填充时会让位于Mott局域化。作者显示了达到该相所需的温度在目前的实验中是可以实现的。

Dariusz Chruściński, et al.

高温平台中的Majorana转角模式

相干共振和随机共振

Majorana Corner Modes in a High-Temperature Platform

人们研究发现,当中子数从beta稳定线附近变化到N=Z附近时,缺中子硒同位素会经历一个从长椭到扁椭的形变。然而,该形变究竟发生的确切位置仍不清楚。目前不同的理论模型给出的预言也不尽相同。这些模型的一个共同特征是形变过渡点的微妙本质,即使硒同位素从长椭组态到扁椭组态需要引入的合适自旋。Henderson 等人通过安全的库伦激发测量了放射性72Se 第一激发态的四极矩——一个潜在的形变过渡点。这是利用美国国家超导回旋加速器实验室(NSCL)里的重新加速束流设备(ReA3)的稀有同位素束流进行的首个低能量的库伦激发实验。通过缺中子硒同位素(68Se到80Se)第一2+激发态的四极矩谱(四极矩符号的变化意味着形变),他们发现对于低自旋的缺中子硒同位素,长椭到扁椭的形变发生在72Se到70Se之间。(肖杨)

S. Ali Hassani Gangaraj, et al.

Katelin Schutz, et al.

Doki等人在处于自旋液体相的S=1/2 kagome反铁磁体钙kapellasite [CaCu3(OH)6Cl2⋅0.6H2O]中观测明显的热霍尔信号,并采用Schwinger-boson平均场理论进行了理论分析,发现当Dzyaloshinskii-Moriya相互作用参数D/J为0.1左右的时候,理论模型可以定性且定量地重复出实验结果。特别是,在这种基于Schwinger玻色子的模拟中,钙kapellasite和另一种kagome反铁磁体钙钒铜矿volborthite的热霍尔电导收敛到单一曲线,这表明kagome反铁磁体的自旋热霍尔电导率存在普遍的温度依赖性。(李松)

Finite-Temperature Relativistic Nuclear Field Theory: An Application to the Dipole Response

Topological Transitions Induced by Antiferromagnetism in a Thin-Film Topological Insulator

Midinfrared Plasmonic Valleytronics in Metagate-Tuned Graphene

虽然从通常的SU(2)到SU(N),自旋空间的对称增强了,有望找到非平庸的量子自旋液体,但该物理相在磁性材料中的实现仍然具有挑战性。基于此,本文中作者在具有强自旋轨道耦合作用和SU(4)对称体系中提出实现量子自旋液体相的新机制。在有着边缘共享负离子八面体的d1过渡金属化合物中,自旋轨道耦合作用具有强烈的轨道依赖性,且在Jeff =3/2的原型中存在明显的SU(4)-breaking 跳跃。然而,在蜂窝结构中,规范变换使得体系满足SU(4)对称的Hubbard模型。对于α-ZrCl3而言,在1/4填充的强排斥极限下,低能量的有效模型是在蜂窝网格上的SU(4)海森堡模型。分析表明,该类模型不会存在平庸的基态,有望实现无间隙的自旋轨道液体。(刘钱)

Phys. Rev. Lett. 121, 082301 (2018)

在晶格周期性水平上可视化

Shuo Sun, et al.

Localization Transition for Light Scattering by Cold Atoms in an External Magnetic Field

用负-介子自旋旋转和迟豫

R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)

由于时间分辨率,正介子自旋旋转、弛豫和共振技术被广泛用于探究固体中的内部磁场。相比之下,负介子共振技术的应用却相对较少。本文中,作者利用高密度的负介子源,研究了氢化镁(MgH2)粉末样品中的内部磁场。通过对Mg原子核中负介子信号进行分析,作者发现该负介子中的自旋旋转和弛豫谱清晰显示出Kubo-Toyabe型弛豫,从而表明Mg位置上存在随机磁场且该磁场的分布宽度与通过偶极场计算估计的Mg位置上的预测值一致,进一步说明MgH2中氢原子上的核磁场。(刘钱)

Jason Merritt et al.

Martin Schlipf et al.

N. Stuhlmüller et al.

有限温度相对论核场理论

Experimental Constraint on an Exotic Spin- and Velocity-Dependent Interaction in the Sub-meV Range of Axion Mass with a Spin-Exchange Relaxation-Free Magnetometer

Sirunyan 等人利用CMS实验组收集的中心对撞能量为√sNN=8.16 TeV的p+Pb对撞过程的数据样本,测量了粲强子(D0)和奇异强子(K S 0 , Λ, Ξ−, Ω− )的椭圆方位各向异性系数(v2)。他们在高多重性(185≤Noffflinetrk≤250, Noffflinetrk指主要反应过程的数目)p+Pb对撞过程产生的所有粒子中都观测到一个源于长程(|Δη|>1, η指赝快度)方位关联的非常强的正的v2信号。此次测量是对小体系中重味强子可能存在的长程集体性的首次观测。该结果意味着粲夸克的v2比轻夸克的小,可能反应了粲夸克的集体行为比轻夸克的要弱。同时,作者并没有在中心对撞能量为√sNN= 5.02TeV的Pb+Pb对撞中观测同样的该效应。(肖杨)

Phys. Rev. Lett. 121, 094301 (2018)

借助线性光学网络实现的多光子干涉给量子力学基础,量子计量学以及量子计算等领域带来了意义深远的应用。特别的,即便对于最强大的经典计算机,仅具有一般数目光子的玻色采样实验就已难以处理。将小尺度实验按比例扩大需要高度不可区分的单光子,而这在很多物理系统中都可能无法实现。本文作者报道了一个时间分辨的多光子干涉实验,其中光子来自三个原子系综的量子存储器,并且在频率谱上不相互重叠。时间分辨的测量使人们可以观测非经典多光子关联绘景(correlation landscape),其结果和理论计算符合得很好。关联绘景中的对称性可以反映光学网络的对称性。文中的实验可以进一步被扩展,来实现对多光子和多模式系统的玻色采样,提供了通向非全同光子的量子霸权的道路。

Phys. Rev. Lett. 121, 093902 (2018)

第二类狄拉克半金属PtTe2中的

G. D’Amico, et al.

Phys. Rev. Lett.121, 090402 (2018)

载流子寿命和极化子质量增加

晶格玻色子的量子弛豫和亚稳定性

All-Loop Singularities of Scattering Amplitudes in Massless Planar Theories

Characterizing the Analogy Between Hyperbolic Embedding and Community Structure of Complex Networks

[编辑推荐语]两个组已经在宇宙尺度上排除了局域实在论,其中一个组使用恒星,去除了观测漏洞,另一个组使用了遥远的类星体。

Cuadra等人研究了动力学晶格上由强关联玻色子组成的一维系统。为此,我们扩展了标准Bose-Hubbard模型的哈密顿量,以包含在晶格键上的额外自由度。作者们表明,这种最小模型展示出的现象与费米子-声子模型有关。特别地,作者们发现了Peierls跃迁的玻色子模拟,其中底层晶格的平移对称性是自发破缺的。这提供了在具有相互作用的情况下获得拓扑绝缘体的动力学机制,与电子的Su-Schrieffer-Heeger模型类似。本文数值的表征了系统的相图,展示了不同类型的键级波和拓扑孤子。最后,作者研究了使用原子系统实现该模型的可能性。(马宇翰)

Bend-Induced Twist Waves and the Structure of Nucleosomal DNA

普通物理:统计与量子物理

A. C. Ferreira, et al.

无伴生像的全息图:一种压缩感知方法

中程结晶有序过冷液体中玻璃化转变

责编:殷志平

Floquet共振导致的自旋极化

J. Polo, V. Ahufinger, et al.

Mohammad-Sadegh Vaezi, et al.

从熔化到运动诱导相分离

Phys. Rev. Lett. 121, 083602 (2018)

通过A(e, e′pp) 反应研究

原标题:PRL导读-2018年121卷08期

Full Phase Diagram of Active Brownian Disks: From Melting to Motility-Induced Phase Separation

[编辑推荐语]在某些非厄米系统中存在新型拓扑边缘状态。

在本文中,作者使用双中子星合并产生的GW170817的引力波来研究中子星的潮汐形变和半径。他们借助电磁观测确定源位置和距离从而进行贝叶斯参数估计。他们还假定两颗中子星具有相同的状态方程,同时他们证明,对于质量可与产生GW170817的双中子星中之一质量相当的恒星,如果假设恒星的无量纲潮汐形变由双星系统质量比q,决定Λ1/Λ2=q6,可以有效地实现这一点。他们研究了已知的多种中子星组分质量比的情况。他们发现,对于均匀组成情况,在90%的置信区间上,潮汐形变为222+420-138,对于通过无线电观测得到的银河双中子星的质量组分情况,潮汐形变为245+453-151,对于由射电脉冲星得道的质量组分情况,潮汐形变为233+448-144。他们发现了对所有已知质量组分的双中子星常见区域半径8.9 ≤R ≤13.2 km(平均值R=10.8公里)的可信测量。他们的结果是在恒星状态方程的物理约束下对潮汐形变的首次测量,并且利用引力波对中子星的形变和半径给出了下限。

本文作者提出了对早期宇宙中带有质子的暗物质散射的第一个宇宙学约束,适用于质量范围为1 keV到1 TeV之间的所有暗物质。这个约束来自于对宇宙微波背景(CMB)温度、偏振各向异性以及CMB透镜各向异性的普朗克测量。它将以前的CMB约束提高了许多个数量级,可以获得极限,填补了低质量暗物质候选者的观测空白。他们专注于两个正则相互作用绘景:自旋无关和速度不依赖的自旋相关散射。他们的结果(95%的置信度)对质量1keV-1Tev的暗物质,排除了一些与自旋无关的情况。最后,他们讨论了这项研究对暗物质物理学和未来观测的意义。

Phys. Rev. Lett. 121, 097202 (2018)

Dongwook Go et al.

Likhit Ganedi, et al.

干共振诱导随机共振弱信号的快速检测

通过投影到复杂的光学模式轮廓上,可以用量子极限的精度估计任意小的物体之间的间隔,而不会由于重叠的强度轮廓而产生不确定性。在本文中,使用整形超快脉冲的模式选择的和频率产生,Donohue等人将这些技术扩展到时频域。作者在实验上解决了对比其光波段带宽小十倍的单光子能级信号非相干混合的时间和光谱分离,其精度比Cramér-Rao界限提高了十倍。(马宇翰)

Vera Gluscevic and K. Boddy

测量D0 → π+π−μ+μ−D0 → K+K−μ+ μ–

Ultrahigh-Density Spin-Polarized H and D Observed via Magnetization Quantum Beats

Phys. Rev. Lett. 121, 095002 (2018)

受驱中心自旋模型中

Laurens Vanderstraeten, et al.

存在第二类狄拉克费米子的过渡金属硫属化合物正在成为纳米电子学领域的重要新型材料。但是这里面的激发谱大多还没有得到仔细的研究。这个工作中,Politano等人通过高分辨电子能量损耗谱和密度泛函理论,确定了PtTe2单晶中第二类狄拉克费米子的集体激发(三维狄拉克等离子激元)。实验中所观测到的等离激元在长波极限下的能量大约为0.5eV,这预示着PtTe2可以用于近红外光电方面的应用。作者还证明PtTe2中两个狄拉克带之间的带间跃迁会给出1eV和1.4eV左右的额外激发。这些结果对于第二类狄拉克半金属在光电子学的应用是非常重要的。(李松)

Phys. Rev. Lett. 121, 091301(2018)

金属铜中X射线

Indefinite Causal Order in a Quantum Switch

Xing Rong, Man Jiao, et al.

快速流中的液膜的平衡形态及其稳定性

Xu-Jie Wang, et al.

Topology of One-Dimensional Quantum Systems Out of Equilibrium

Strong Spin-Orbit Contribution to the Hall Coefficient of Two-Dimensional Hole Systems

Elementary Edge and Screw Dislocations Visualized at the Lattice Periodicity Level in the Smectic Phase of Colloidal Rods

Landau能级间Andreev反射

在像URhGe的铁磁超导体中,超导电性在近零场处与磁性共存,但这一现象随后再次出现在有限场范围内且系统也表现出正常态下的质量增强。Sherkunov 等为这种非单调行为人给出了理论理解。他们探索了URhGe的多带特性,并将再现的超导和质量增强与有限磁场下一个能带中的拓扑转变(Lifshitz)联系起来。他们发现他们的理论与URhGe的一些实验结果间存在极好的一致性,例如弱一级再现转变,超导Tc对磁场的依赖性,以及正常态下有效质量,比热,以及电阻率和场的关系。他们的理论可以应用于其他铁磁多带超导体。(方子明)

3d铁磁体中超快自旋动力学的早期阶段

建立理解NIF黑腔等离子体中

Phys. Rev. Lett. 121, 085704 (2018)

R. Diesing and D. Caprioli

光学势和Casimir-Polder势的非叠加性

Quantum Relaxation and Metastability of Lattice Bosons with Cavity-Induced Long-Range Interactions

在由散射理论描述的系统中,存在有一个低于卡诺效率的上界,它限制了在给定输出功率的稳恒态下,热到功转化的效率。作者证明了,相互作用系统可以突破上述限制并且在热力学极限下饱和,以至于倾向线性响应极限。这个结论来源于:相互作用系统在热力学极限下,不用delta函数形式的能量过滤,就具有可以达到卡诺效率的可能性,因而不用大幅减小功率就可以实现高效率。

拓扑晶格上的边模和非对称波传输:

量子霍尔态中Dirac点处的

责编:袁喆,马锋杰,沈卡

Broadband Terahertz Generation via the Interface Inverse Rashba-Edelstein Effect

Arcsine Laws in Stochastic Thermodynamics

Correlation Function of High-Threshold Regions and Application to the Initial Small-Scale Clustering of Primordial Black Holes

Phys. Rev. Lett. 121, 096101 (2018)

Inter-Landau-level Andreev Reflection at the Dirac Point in a Graphene Quantum Hall State Coupled to a NbSe2 Superconductor

Effects of Lifshitz Transitions in Ferromagnetic Superconductors: The Case of URhGe

Fast Detection of a Weak Signal by a Stochastic Resonance Induced by a Coherence Resonance in an Excitable GaAs/Al0.45Ga0.55As Superlattice

由于晶体对称性的保护作用,拓扑绝缘体中可产生拓扑态。实验上发现在Pb1-xSnxTe中,当x≥0.4时,会发生拓扑相变从而形成拓扑态。本文中,作者利用拓扑绝缘体Pb0.5Sn0.5Te研究拓扑绝缘体中的约瑟夫森效应。结果显示,该材料可以形成弱连接的约瑟夫森结。作者将该类结点的性质与在拓扑平庸的PbTe上的弱连接形成的结相比较,发现在Pb0.5Sn0.5Te形成的弱连接约瑟夫森结中,由于非平庸表面状态的存在,会产生交流约瑟夫森效应,伴随有与斜电流关系相一致的丰富的次谐波结构产生。(刘钱)

磁振子的光学制冷

输运的实验基础

Origins of the Unidirectional Spin Hall Magnetoresistance in Metallic Bilayers

Phys. Rev. Lett. 121, 097201 (2018)

对霍尔系数的贡献

Phys. Rev. Lett. 121, 097402 (2018)

弯曲诱导的扭曲波和核小体DNA的结构

Max Mc Ginley and N. Cooper

Ming-Han Li, Cheng Wu, et al.

偶极原子强相互作用费米气体的实现

位错网络与应变硬化的微观结构成因

使用自旋交换无弛豫时间的磁力计

Sebastian Fuchs, etal.

Andrii Repula et al.

为了给关于离散和连续耦合分布的研究一个统一的框架,作者引入了二项式自旋玻璃的概念。这类模型中,耦合强度是m个同分布的Bernoulli随机变量之和。在m→∞的连续极限下,该模型退化到高斯耦合的情形,而m=1对应着±J自旋玻璃。作者说明了,对于d维超立方晶格上的短程Ising模型,N个自旋的基态熵密度具有上界(√d/2m+1/N)ln2,并且实际上熵的标度行为和上界的标度行为一致。作者因而揭示了热力学极限和连续耦合极限的不可交换性——取极限的方式决定了是否有简并。对缺陷能量的准确计算给出了一个转变特征尺度L*(m)~Lκ,在该长度以下二项式自旋玻璃和高斯系统不可区分。因为κ=-1/(2θ),(θ是自旋刚度指数),对有限温度的自旋玻璃态系统,离散性耦合在大尺度下变得无关紧要。

Felix Kohler, Luca Gagliardi et al.

近期的研究工作获得了一系列层状导体非对称电子输运的证据。造成这种不对称性的原因来自电导、磁化强度、自旋霍尔效应以及Rashba-Edelstein效应的相互影响。在本个工作中,Avci等人研究了Co/Pt和CoCr/Pt双层膜中电流诱导的自旋积累引起的单向磁电阻,并区分出三种导致这种电阻不对称性的竞争机制。它们分别是界面和块体的自旋相关电子散射以及电子-磁振子散射。这个测量给出了一套单向磁电阻随电流、磁场以及温度依赖性的自洽描述,并表明可以通过调节界面和块体自旋相关散射改变单向磁阻的正负号。(李松)

以URhGe为例

随机测量装置的宇宙Bell实验

基本粒子与场论

Curvature as a Guiding Field for Patterns in Thin Block Copolymer Films

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