【捷安特se2怎么样】PRL导读-2018年121卷02期

序

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。

Effective Theory of Nonadiabatic Quantum Evolution Based on the Quantum Geometric Tensor

O. Bleu, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 020401 (2018)

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。

Quantum Critical Metrology

Irénée Frérot and Tommaso Roscilde

Phys. Rev. Lett. 121, 020402 (2018)

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。

Giant Magnetoresistance in Hubbard Chains

Jian Li, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 020403 (2018)

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。

Conservation of Quantum Correlations in Multimode Systems with U(1) Symmetry

G. Buonaiuto, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 020404 (2018)

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。

Strong Coupling in Conserved Surface Roughening: ANew Universality Class?

Fernando Caballero, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 020601 (2018)

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。

Nonequilibrium Statistical Mechanics of Two-Dimensional Vortices

Renato Pakter and Yan Levin

Phys. Rev. Lett. 121, 020602 (2018)

引力与天体物理

导读：郭敏勇；责编：高思杰

通过空间实时观测固有加速的方案

我们相对于宇宙背景辐射的固有加速会导致遥远河外星系源角位置的实时改变。像差漂移信号的宇宙学部分和物质的大尺度分布导致的非惯性运动，原则上可以通过未来的高精度天体测量实验来检测。它可以为宇宙学标准模型提供有意义的一致性检测，可以给哈勃常数和宇宙结构的线性增长率确立独立的约束，有助于在标准模型之外寻找新的物理。作者提出了新的用于宇宙学测试的形式，讨论了相关的物理，展示了运用他们的方案做的模拟预测的准确性。

Proposal for a Real-Time Detection of our Acceleration through Space

Julien Bel and Christian Marinoni

Phys. Rev. Lett. 121, 021101 (2018)

由平流湍流和自生波驱动的

宇宙射线银河晕的起源

银河宇宙射线输运的扩散范式对于我们理解这些高能粒子的起源至关重要。然而，值得回顾的是星际介质中，扩散系数的归一化、能量依赖性和空间范围都是由数据拟合得到的，但并不是来自更基本的原理。文章中，作者讨论了这样一个场景，其中宇宙射线的扩散特性来自假设的宇宙射线源，自生波驱动和银河盘平流的组合。他们首次发现，这些现象会自发产生晕，大小为几个千秒差距，与宇宙射线扩散简单参数方法最相符的值一致。他们还表明，在~300GeV时，在这种晕中的输运会导致原初宇宙射线谱硬化。

Origin of the Cosmic Ray Galactic Halo Driven by Advected Turbulence and

Self-Generated Waves

Carmelo Evoli, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 021102 (2018)

在反德西特空间用多振荡绘制稳定岛图

在本文中，作者提出在反德西特(AdS)空间中存在一族无限参数解，能在任意数量并且不同频率上振荡。其中有些解在微扰下稳定，因此他们建议可以用来绘制AdS“稳定岛图”。通过数值构建双频解并探索其参数空间，他们发现坍缩与否都是AdS中的一般情景。与其他方法不同，他们的结果在任何时间尺度上都是有效的，并且不依赖于微扰理论。

Charting Islands of Stability with Multioscillators in anti–de Sitter space

M. Choptuik, J. Santos and B. Way

Phys. Rev. Lett. 121, 021103 (2018)

局域星际湍流的尘埃极化图

作者展示了利用多相星际介质中磁流体动力学湍流模拟得到的银河尘埃极化发射的E/B比值，该比值与最近普朗克卫星的测量结果基本一致。另外，B模式光谱显示出尺度依赖性，这也与模拟的结果一致。该模拟为理解E/B的比值物理起源带来了机遇，也或许可以成为一个新的起点，为当前和未来的宇宙微波背景实验提供更精确的银河系发射模型。

Dust-Polarization Maps for Local Interstellar Turbulence

A. Kritsuk, R. Flauger and S. Ustyugov

Phys. Rev. Lett. 121, 021104 (2018)

量子色动力学渡越过程中

轴子驱动的宇宙磁产生

在本文中，作者假设暗物质由轴子组成，为早期宇宙量子色动力学(QCD) 渡越过程中产生磁场提出了一种新的机制。由于电荷，能量密度、夸克和轻子组分之间的状态方程存在差异，在原始等离子体中的压强梯度处会出现热电场。因为轴子场与爱因斯坦-麦克斯韦场(EM)耦合，因此，当其空间梯度与热电场不协调时，会驱动产生电流。由于等离子体具有有限的电阻率，因此通常会出现旋转的电场。对于符合观测约束和具有传统效率的湍流电放大的QCD轴子，会因为同样由产生热电场的压强梯度驱动，从而在子视界上产生磁场。经过显著的Alfvénic解旋，目前达到的磁场强度为B∼10⁻¹³G，特征尺度为L_B∼20 pc。由此产生的组合BL_B^1/2比任何其他天体物理绘景要强得多，通过对遥远的火星进行γ射线观测，可以对这种场的宇宙学起源做明确的测试。压强梯度的幅度可以通过观测伴随产生的引力波推断出来，而正在进行的几项实验可以确认或者排除轴子的存在。

Axion-Driven Cosmic Magnetogenesis during the QCD Crossover

F. Miniati, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 021301 (2018)

星系关联函数可作为更强大的

宇宙学标准尺

在本文中，作者介绍了被称作“线性点”的由星系两点关联函数刻画的特征长度，指出其可以作为一个随动的宇宙标准尺。与重子声振荡峰值位置相反，这个比例在红移中是恒定的，不受非线性效应的影响，精度在0.5％以内。他们对来自重子振荡光谱研究(BOSS)合作组，发布的第12个数据（DR12）的LOWZ和CMASS样本中，星系关联函数中线性点的位置做了测量。他们将线性点测量与普朗克卫星的宇宙微波背景约束结合起来，估算了各向同性体积的距离D_V(z)，该方案不依赖于模型模板或“重建”方法。他们发现，D_V)=1264±28 Mpc，D_V)=2056±22Mpc，与BOSS合作组的引述值一致。这种良好的结果表明，包含所有重子距离信息的声学振荡，可以被方便地压缩成与线性点相关的单一长度。

Galaxy Correlation Functions Provide a More Robust Cosmological Standard Ruler

Stefano Anselmi, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 021302 (2018)

用中子星黑洞合并测量哈勃常数

GW170817的观测及其源头星系的确定，允许对哈勃常数进行第一次标准汽笛测量，不确定度为~14％。随着更多有红移测量的对双中子星的观测，不确定性会缩小。主导因素将是联合检测的数量以及每个事件光度距离的不确定性。中子星黑洞合并也是高级LIGO和Virgo可以利用的非常有前景的资源。如果黑洞旋转引起轨道平面进动，光度距离和轨道倾角之间的简并被破坏，会有更好的距离做测量。此外，由于质量较高，所以中子星黑洞源可被在更远的距离进行观测。中子星黑洞也可以发射电磁辐射：依赖于黑洞的自转和质量比，中子星可以被彻底破坏，从而导致电磁辐射。他们对不同质量、自转和朝向的黑洞，做了距离不确定性的量化，发现与具有相同信噪比的不转动双中子星合并相比，一个σ的统计不确定性可以提高达~10倍。更好的距离测量、更大的引力波可探测体积以及潜在的明亮电磁辐射，意味着只要他们的天体物理速率大于当前天体物理约束所允许的值，O(10)Gpc^-3yr^-1旋转黑洞双中子星可能是最佳的标准汽笛测量源。

Measuring the Hubble Constant with Neutron Star Black Hole Mergers

Salvatore Vitale and Hsin-Yu Chen

Phys. Rev. Lett. 121, 021303 (2018)

在PandaX-II实验中用光介体

约束暗物质模型

PandaX-II实验组利用光介质对暗物质模型的核反冲信号进行搜索，该实验是中国锦屏地下实验室的直接观测实验。利用2016和2017两年运行收集的相当于54吨的总曝光量的数据，他们给出了零动量暗物质-核子横截面的上限。当这些上限与典型动量转移相当或低于典型动量转移时，它们表现出对中介质量有很强的依赖性。他们将光介质与标准模型颗粒混合，并应用他们的结果来约束自相互作用的暗物质模型，对暗物质质量范围为5GeV-10GeV的模型参数空间给出了很强的限制。

Constraining Dark Matter Models with a Light Mediator at the PandaX-II Experiment

PandaX-II Collaboration.

Phys. Rev. Lett. 121, 021304 (2018)

基本粒子与场论

责编：晁伟、刘晓辉

希格斯对的产生

作为增强的汤川耦合的信号

本文在具有味对称性的双希格斯模型中提出了希格斯-费米子耦合的增强与希格斯对生产截面之间的非平庸关联，这对LHC的搜索有影响。这种对称性压制了希格斯的味改变中性流，并允许部分解释汤川耦合的等级。在考虑了电弱精确测量、希格斯耦合强度测量以及幺正性和微扰性的约束之后，作者确定了一个有趣的参数空间，其导致汤川耦合的增强以及在LHC中增强的di-希格斯胶子融合产生。这种效应在希格斯对生产横截面的共振和非共振贡献中都是可见的。作者推动基于差分分布的专用搜索作为间接探测增强的希格斯与费米子耦合的新方法。

Higgs Pair Production as a Signal of Enhanced Yukawa Couplings

Martin Bauer, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 021801（2018）

来自超共形Ward等式的散射振幅

本文考虑了 N = 1 物质场的有限超振幅，并使用超共形对称性来推导出它们的强一阶微分方程。由于在壳共线奇点，Ward等式具有异常，这是从较低圈信息中获得的。作者证明了在五粒子情形中，方程的解是由预期的解析行为唯一确定的。作者进一步将该方法应用于非平面双圈五粒子积分。

Scattering Amplitudes from Superconformal Ward Identities

D. Chicherin, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 021602（2018）

N=2 超对称 Chern-Simons理论的

超对称解和 Borel极点

在超对称（SUSY）场论中，存在形式上满足但在原始路径积分轮廓上不满足SUSY条件的结构。我们将这种结构称为复杂的超对称解决方案（CSS）。在这篇文章中，作者讨论了CSS提供关于SUSY场论中弱耦合微扰系列的高阶行为的重要信息。作者推测具有玻色子(费米子)自由参数的CSS给出微扰系列的Borel变换的极点，其位置由解决方案的作用量唯一确定。作者在3D N = 2 SUSY Chern-Simons理论中对各种SUSY可观测量进行了说明。首先，作者在一般3D N = 2 SUSY理论中用拉格朗日构造无限数量的CSS，其中矢量多重态的伴随标量取复值而物质场是非平庸的。然后作者将它们的作用量与Borel变换的微扰展开进行比较，并看到结果与猜想一致。事实证明，CSS解释了这种情况的所有Borel奇点。

Supersymmetric Solutions and Borel Singularities for N=2 Supersymmetric Chern-Simons Theories

Masazumi Honda

Phys. Rev. Lett. 121, 021601 (2018)

轴向闪烁晶体中

有效辐射长度的强烈缩减

本文测量了轴取向的钨酸铅闪烁体晶体中120GeV / c电子释放的辐射，与样品未和光束方向对齐的情况相比辐射量显著增强。这种增强是由于粒子与强结晶电磁场的相互作用。在CERN超级质子同步加速器的外部线路上收集的数据与基于Baier-Katkov准经典方法的蒙特卡罗模拟进行了严格的比较，显示光束在对准[001]晶轴的情况下，闪烁体辐射长度减少了5倍。观察到的效应为实现基于固定取向的闪烁体晶体的紧凑型电磁量能器或检测器开辟了道路，其中相对于现有技术，材料的用量可以大大减少。这些装置可以在固定目标的实验以及卫星γ望远镜中具有相关的应用。

Strong Reduction of the Effective Radiation Length in an Axially Oriented Scintillator Crystal

L. Bandiera, et al.,

Phys. Rev. Lett. 121, 021603 (2018)

原子核物理

责编：耿立升

同量异位素密度分布

对寻找手征磁效应的重要性

在近似手征对称性恢复的条件下，量子色动力学中的夸克和拓扑胶子场相互作用会引起局域手性的破坏以及宇称的破缺。该现象会导致一个沿着强磁场方向的电荷分离，亦即手征磁效应。由于椭圆流的各向异性，通过方位相关测量的电荷分离信号会受到背景信号的污染。有研究人员建议，可以通过研究同量异位素⁹⁶₄₄Ru+⁹⁶₄₄Ru和⁹⁶₄₀Zr+⁹⁶₄₀Zr 的对撞来从背景信号（两个系统中几乎一样）中提取手征磁效应信号（两个系统有所不同）。利用密度泛函理论计算质子中子的分布，Hao-jie Xu等人发现，由于两个系统的偏心距以及椭圆流的各向异性可能会有很大差别，同量异位素的碰撞并不能达到人们预期的效果。（肖杨）

Importance of Isobar Density Distributions on the Chiral Magnetic Effect Search

Hao-jie Xu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022301 (2018)

⁶⁰Ca的发现以及稳定的⁷⁰Ca存在的迹象

[编辑推荐语]新发现的八种丰中子原子核可以提供对不同质量模型的关键鉴别。

在日本理化学研究所仁科中心的放射离子束工厂，Tarasov等人从一束345MeV/u的⁷⁰Zn 打⁹Be 靶产生的碎片中发现了丰中子核⁶⁰₂₀Ca₄₀以及其他七个接近原子核稳定性极限的丰中子核。利用BigRIP 两级飞行分离器，他们准确地分析与辨别了该实验产生的碎片的成分。在碎片中发现了⁴⁷P,⁴⁹S,⁵²Cl,⁵⁴Ar,⁵⁷K,^59,60Ca和⁶²Sc等八个在各自的同位素链中最丰中子的同位素。除此之外，他们还观测到了一个与⁵⁹K 相符的事例。他们将结果与不同的质量模型预言的滴线进行了比较。发现在所研究的区域内，与实验结果符合的最好的质量模型倾向于认为Ca 同位素链存在至少到⁷⁰Ca的偶偶核同位素。

（肖杨）

Discovery of ⁶⁰Ca and Implications For the Stability of⁷⁰Ca

O. B. Tarasov et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022501 (2018)

¹⁷²Pt激发态寿命的测量

及其四极矩强度随着角动量的变化

Cederwall等人利用反冲距离多普勒位移以及反冲衰变标记技术实现了对极端缺中子核素¹⁷²Pt的第一激发态2⁺和激发态4⁺寿命的首次测量。与在整个塞格雷图表中观察到的为数不多的其它的类似异常情况相似，Cederwall 等人也在该过程中观察到一个异常小的B(E2:4₁⁺→2₁⁺)/B(E2:2₁⁺→0_gs⁺)=0.55(19)分支比比值。该观测结果为具有这种特性的中子数N »90–94的重的过渡区金属元素里的少数几个极端缺中子核素研究注入了新鲜血液。迄今为止，还没有任何理论计算能够解释在这些过程中观测到的异常小的B(E2:4₁⁺→2₁⁺)/B(E2:2₁⁺→0_gs⁺)分支比比值。例如，几何集体模型或者相互作用玻色子模型的代数方法都不能给出类似的结论。据推测，在中子数N »90–94附近的极端缺中子核素W, Os以及Pt 中观测到的一系列B(E2:4₁⁺→2₁⁺)/B(E2:2₁⁺→0_gs⁺)分支比比值揭示了一个随着中子数的变化从 senority （指未配对的核子数）守恒结构到集体结构的量子相变。尽管一个被senority 对称性支配的系统是该现象可能会自然发生的唯一的理论框架，对于不在闭壳附近的原子核，该现象的出现依旧非常出人意料。（肖杨）

Lifetime Measurements of Excited States in ¹⁷²Pt and theVariation of Quadrupole Transition Strength with Angular Momentum

B. Cederwall et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022502 (2018)

碳的弹性散射的横向不对称性

Q²依赖的首次测量

Esser等人实现了对 570 MeV 的垂直极化的电子与 ¹²C 的弹性散射过程中的横向不对称性的Q²依赖的首次测量。他们从 Q²等于 0.02 GeV²/c²到 0.05 GeV²/c²的范围内选取了4组不同的Q²，并测量了各自情况下对应的横向不对称性。他们将该实验结果与一个将横向不对称性与双光子交换振幅虚部相联系起来的理论计算进行了比较。结果表明由康普顿形状因子和电荷形状因子的比值得出的横向不对称性与 Q²的关联是靶核依赖的。（肖杨）

First Measurement of the Q²Dependence of the Beam-Normal Single Spin Asymmetry for Elastic Scattering off Carbon

A. Esser et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022503 (2018)

⁵⁴Ca中子幻数的本质：

^55-57Ca质量的首次测量

利用时间飞行磁刚度技术, Michimasa在RIKEN的放射性束流装置上首次实现了中子数超过34的丰中子钙同位素质量的直接测量。第一次确定了^55-57Ca的原子质量过剩,结果分别为-18650(160)，-13510(250)以及-7370(990)keV。基于新的原子质量,他们考查了N=34处中子幻数的出现。新的质量提供了⁵⁴Ca中2p_1/2和1f_5/2轨道之间存在一个可观的能隙的实验证据，这个能隙和⁵²Ca的中子2p_3/2和2p_1/2轨道之间的能隙是可比拟的。此外，他们认为原子核⁵⁶Ca,是一个中子开壳核。(王亚坤)

Magic Nature of Neutrons in ⁵⁴Ca: First Mass Measurements of^55-57Ca

S. Michimasa et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022506 (2018)

〈E_ν〉=3GeV中微子与碳氢化合物相互作用

引起的μ子-质子无介子反应中的末态关联

利用MINERvA追踪器, Lu等人测量了无介子产生反应n_m+A®m^–+p+X的末态运动学不平衡。利用m^–-p横向动量不平衡和轰击中子初态动量的方向,他们探测了初末态原子核效应。通过比较实验微分截面与当前考虑了介质效应的模型的预测，他们发现这些模型低估了中等核内动量转移(一般高于费米动量)情况下的截面。由于中微子相互作用模型需要正确地考虑原子核效应以便预测震荡实验中的中微子能量分辨率，该结果指出在相空间的一个区域，当前的模型需要更大的截面强度，并展示了一个在细粒度液氩探测器(原子核的效应可能更大)中适用的新技术。(王亚坤)

Measurement of Final-State Correlations in Neutrino Muon-Proton Mesonless Production on Hydrocarbon at 〈E_ν〉=3GeV

X. -G. Lu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022504 (2018)

寻找中子到暗物质粒子和光子的衰变n→X+g

Fornal和Grinstein最近提出两种测量中子寿命的方法(束流和瓶方法)之间的差异可以被尚未被观测到的中子到暗物质和光子的衰变，即 n→X+g来解释。Tang 等人在单能 γ射线允许的能量范围内对这个衰变模式进行了寻找。他们利用康普顿抑制的高纯锗探测器识别镍-磷不锈钢瓶中来自中子衰变的射线，利用模特卡罗以及放射源校准技术确定来自暗物质衰变模式的射线探测的绝对效率，在的置信度上排除了该衰变模式（没有足够大的分支比）能够解释寿命偏差的可能性。(王亚坤)

Search for the Neutron Decay n→X+γ, Where X is a Dark Matter Particle

Z. Tang et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 022505 (2018)

原子、分子与光学

导读：宋新秀；责编：严运安

巨大自电离共振附近

中性锰原子的谐波产生

激光烧蚀羽流产生的高次谐波主要来自离子类。本文证明了使用超短红外（~1.82μm）驱动激光器，激光烧蚀锰的高次谐波主要产生自中性原子，该种中性原子是电离势为7.4eV的过渡金属原子。作者的研究结果为进一步利用激光烧蚀技术研究低电离势的中性原子动力学提供了可能性。此外，由于锰含有巨大的自电离共振，因此在49至53 eV的能量下，这种共振证明了强宽频高次谐波的存在。这开启了直接从巨大共振产生强阿秒脉冲，以及使用高次谐波光谱来研究这些共振的可能性。

Harmonic Generation from Neutral Manganese Atoms in the Vicinity of the Giant Autoionization Resonance

M. A. Fareed, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023201 (2018)

基于全同分子液体的核自旋共磁仪

[编辑推荐语]由两个原子自旋集合制成的新型核自旋共磁仪可以将对核子自旋-重力耦合的约束提高几个数量级。

原子共磁仪可用于搜索异常的自旋相关的相互作用。磁场梯度是此类实验中系统误差的主要来源之一。在这里，作者描述了一个基于全同分子集合内的核自旋共磁仪。与基于不同分子的重叠集合的共磁仪相比，所测量的自旋-进动频率比对一阶磁场梯度的依赖性被抑制一个数量级以上。本文的单类别共磁仪能够测量10^-17eV能级的假想自旋相关的原子核重力能，这与最严格的现有约束相当。与诸如仲氢诱导极化之类的信号增强技术相结合，这种共磁仪方法提供了将核子的自旋-重力耦合的约束提高几个数量级的潜力。

Nuclear-Spin Comagnetometer Based on a Liquid of Identical Molecules

Teng Wu, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023202 (2018)

阿秒瞬态吸收光谱中锥形交点的特征

本文描述了在绝热势能面之间的锥形交叉点附近具有耦合的核和电子动力学的分子中的阿秒瞬态吸收光谱（ATAS）。对于ATAS，非绝热振动耦合强度可分为弱，中，强三种，属于它们每个域各自的光谱特征在本文中得到一一研究。所得结果可用来指导在具有锥形交叉点的分子中进行ATAS实验的分析。

Signatures of a Conical Intersection in Attosecond Transient Absorption Spectroscopy

Jens E. Bækhøj, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023203 (2018)

淬火后幺正玻色气体中的Efimov物理现象

本文研究了经淬火后的幺正玻色气体中三体物理影响，重点讨论了Efimov效应的作用。利用局部密度模型，作者解决了三体问题，并确定了三体衰减率，发现密度相关的对数周期Efimov振荡违反系统中预期的连续尺度不变性。本文发现Efimov物理现象导致的连续尺度不变性的破坏也体现在相互作用淬火到幺正性之后的最早阶段的演化中，在那里，作者发现密度上Efimov态的实质布居的增长，其中粒子间距离是与Efimov态的大小相当。这与幺正的三体相关的早期动态增长一致。通过改变扫描速率远离幺正性时，作者还发现当允许系统在幺正性上演化并发展相关性时，状态转移出变得与通常Landau-Zener分析不同。

Efimov Physicsin Quenched Unitary Bose Gases

José P. D’Incao, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023401 (2018)

金刚石中无序偶极自旋系统的临界热化

统计力学是我们理解宏观量子系统的基础。它是基于这样的假设：非平衡系统快速接近其平衡状态，却忘记了有关其微观初始条件的任何信息。这种基本范式受到无序系统的挑战，其中预期会出现减速甚至没有热化的情况。本文报告了观察到的包括大约~10⁶个通过偶极相互作用的电子自旋耦合的三维集合中的临界热化。通过控制金刚石中氮空位色心的自旋态，作者还观察到了缓慢的亚指数弛豫动力学，并确定了具有无序相关指数的幂律衰减机制;由于多体相互作用，这种行为在后期被修改。这些观察结果通过结合了无序和相互作用影响的共振计数理论进行了定量解释。

Critical Thermalization of a Disordered Dipolar Spin System in Diamond

G.Kucsko, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023601 (2018)

利用光子计数见证光机械纠缠

在过去的十年中，利用光场对机械系统进行相干控制的能力已经取得了很大的进步，现在科研人员也已经能够利用光子计数技术来检测机械状态的非经典性质。这些技术可能很快就会被用于执行光机械贝尔测试，因此就突出了腔光机械学对于与器件无关的量子信息处理的潜力。在这里，本文提出了一个证据揭示了不会对设置中的全局检测效率产生任何限制的光机械纠缠，从而允许人们测试贝尔不等式。虽然作者的这一证据还依赖于明确定义的描述和正确的测量实验校准，但它不需要详细了解光机械系统的功能。包括噪声和损耗的主要来源的可行性研究表明，在当今的光子晶体纳米束谐振器实验中，该方法可以很容易地用于揭示光机械纠缠。

Witnessing Optomechanical Entanglement with Photon Counting

Melvyn Ho, etal.

Phys. Rev. Lett. 121, 023602 (2018)

二元相干态判别的鲁棒测量

对两个非正交态的区分是安全和有效通信的基本要素。非正交相干态的量子测量可以增强超出传统技术极限的信息传输。本文展示了基于优化单次测量的二元态识别策略，其中光子数解析探测具有有限数值分辨率。这一策略使得实验对于噪声和瑕疵可保持高度鲁棒性，同时可扩展到高速率，并原则上允许在实际情况下超过量子噪声限制（QNL）。这些特性使该策略与高带宽通信和量子信息应用本质上兼容，在现实条件下提供了优于QNL的优势。

Robust Measurement for the Discrimination of Binary Coherent States

M. Di Mario and F. Becerra

Phys. Rev. Lett. 121, 023603 (2018)

非线性动力学和流体力学

责编：兰岳恒

次近邻耦合谐振器中的可重构拓扑相位

Daniel等人提出了一个可重构的拓扑光子系统，由耦合环谐振器的2D晶格组成，两个子晶格的位环通过链环耦合，可以由紧束缚模型精确描述。与以前的耦合环拓扑模型不同，该设计是平移不变的，类似于Haldane模型，而非平凡拓扑是具有非零交错相位的次近邻耦合产生的。当子晶格频率失谐时，该系统表现出平凡和自旋Chern绝缘体相之间的拓扑相变。这种拓扑相变可以通过热或电光调制器或非线性交叉相位调制简单引发。Daniel等人使用这种晶格来设计可重构拓扑波导，在片上光子路由和切换方面具有潜在的应用。（王娟娟）

Reconfigurable Topological Phases in Next-Nearest-Neighbor Coupled Resonator Lattices

Phys. Rev. Lett. 121, 023901 (2018)

微重力条件下纯马兰哥尼

对流与传播反应界面的相互作用

反应界面以自催化反应波前的形式在一个体相中传播，在到达自由表面前可以产生一条接触线，如果化学成分的变化已经建立了表面张力梯度。微重力实验表明，沿着表面的纯马兰哥尼流同体内反应之间存在自组织局部自治耦合。这一动力学过程是接触线在表面行进的结果，可以认为是一个移动的反应源导致波前传播方向的改变。微重力条件可以分离出这一转变区域，其表面传播增强而扩散依然是体内主要输运模式，并且对流混合可以忽略。因为浮力导致的对流，这个区域在地球上一般观察不到。（王娟娟）

Interaction of Pure Marangoni Convection with a Propagating Reactive Interface under Microgravity

P. Bába, L. Rongy, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 024501 (2018).

光学捕获手性单纳米粒子的

三维对映体识别

Gabriel等人使用驻波光学镊子捕获独立的金属手性单纳米粒子。Gabriel等人还在陷阱内加入了极化设置，使其能够对单个对映体进行原位手性识别。这是通过测量在正向上被捕获纳米颗粒散射的光束的斯托克斯矢量的S ₃分量来完成的。这种独特的光学捕获和手性识别组合在一个装置中，为纳米尺度的手征物体的控制，识别和操作开辟了新视角。（王娟娟）

Three-Dimensional Enantiomeric Recognition of Optically Trapped Single Chiral Nanoparticles

Phys. Rev. Lett. 121, 023902 (2018).

辐射热穿梭

Latella等人证明了当光子的化学势或温度差被调制时，由真空间隙隔开的两个物体之间交换的辐射热通量存在穿梭效应。Latella等人表明，这种调制通常会产生一个补充通量，与平均梯度产生的通量叠加，增强热交换。然而，当系统显示负微分热阻时，辐射穿梭有助于两物体彼此绝缘。这些结果为非平衡系统中主动管理辐射热交换的新策略铺平了道路。(王娟娟)

Radiative heat shuttling

Phys. Rev. Lett. 121, 023903 (2018).

孤子分子形成的实时观察

对超快光纤激光的实时光谱测量为探索复杂孤子相互作用动力学打开了新局面。Liu等人第一次观察到锁模激光器中孤子分子（SMs）的整个形成过程。Liu等人观察到稳定SM的生成经历五个不同的动力学阶段，即增强的弛豫振荡（RO）阶段，跳动动力学阶段，瞬态单脉冲阶段，瞬态束缚状态，以及最终稳定束缚态。Liu等人发现，在增强RO阶段，脉冲的演变遵循一个定律，即只有最强的一个能够最终存活，同时，脉冲周期性地出现在相同RO阶段的所有激光尖峰的相同时间位置（称为记忆）但是他们在不同的RO阶段之间失去了这种能力。此外，Liu等人发现SMs的形成动力学对腔内光的偏振态和泵浦功率的波动都非常敏感。这些结果为锁模激光器中的超快瞬态过程和复杂非线性系统的动力学提供了新的视角。(王娟娟)

Real-Time Observation of the Buildup of Soliton Molecules

Xueming Liu, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023905 (2018)

基于泊松统计的三维光学定位

显微镜的基本精度界限

点源定位是光学成像研究中的一个热点问题。特别是，一些广泛使用的生物显微技术依赖于单个荧光团的精确三维定位。发射体深度定位比横向定位更具挑战性，因此大量精力被用来设计显微镜的响应，以显示增加的深度信息。在这里，Backlund等人通过推导和比较与测量无关的量子Cramér-Rao界（QCRB）来证明这些方法的（亚）最优性。结果表明，现有的单目标收集深度定位方法都超过了QCRB，作者通过提出接近这一界限的干涉仪装置来获得新的洞察。研究还表明，有了两个相向目标的光收集，可用已知的干涉技术同时在全局的三个维度上达到QCRB，因此从量子多参数估计的角度来看，这是一个有趣的案例研究。(王诗旖)

Fundamental Precision Bounds for Three-Dimensional Optical Localization Microscopy with Poisson Statistics

Mikael P. Backlund, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 023904 (2018)

扰动的光锥传播

与经典自旋链中的蝴蝶效应

Das等人发现局部扰动在混沌经典多体系统中的影响-经典海森堡链在无限温度下-即使在局部自旋动力学是扩散的情况下，也以有限速度弹道传播。作者研究了蝴蝶效应的两个互补方面：扰动的快速增长和它的同时弹道（光锥）传播，分别由Lyapunov指数和蝶速度表征。我们将此与最近对无时序对易子（OTOC）的研究联系起来，后者被提出作为量子系统中的混沌指标。作者在系统中使用自然关联直接识别OTOC，并证明经典系统中也存在其许多有趣的定性特征。最后，通过分析标度形式，可以将扰动的增长，扩散和传播与Kardar-Parisi-Zhang方程描述的一维界面生长联系起来。(王诗旖)

Light-Cone Spreading of Perturbations and the Butterfly Effect in a Classical Spin Chain

Avijit Das, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 024101 (2018)

功能表面的II型狄拉克光子

能带的拓扑特征，例如Dirac和Weyl节点，在凝聚态物质系统以及经典波系统中引起了极大兴趣。在这些能带中，II型狄拉克点是具有倾斜锥形色散的节点简并，导致在恒定能量平面中出现独特的交叉色散。最近在电子材料中发现了这样的节点。光子系统中类似的拓扑特征仍然只是理论上的好奇，实验实现预计具有很大挑战性。在这里，我们通过平面功能结构实验上实现了II型狄克拉点，其中能带简并点受功能表面镜像对称性的保护。在对称性破缺的功能表面不同域之间边界处找到并测量了无带隙边缘模式。文中表明，功能表面是实现电磁II 型狄克拉点的简单实用平台，它们的平面结构是一个明显的优势，有利于二维拓扑光子学的应用。(王诗旖)

Type-II Dirac Photons at Metasurfaces

Chuandeng Hu, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 024301 (2018)

在液态镓液滴中发现电压刺激的心跳效应

化学机械效应能在某些液态金属中引发流体振荡; 然而，它们通常会产生难以停下或控制的不规则运动。在这里，Yu等人表明，用电化学刺激液体镓可以通过在指示频率下的形状转移导致金属液滴表现出心脏跳动效应。与过去报道的汞效应不同，使用镓产生的对称破坏力以每秒1厘米量级的速度推进液滴几毫米。作者展示了在34°C的NaOH电解液中50-150μL液滴在0到610次/分钟之间的脉动动力学。其基本机制是由快速电化学氧化引发的自调节循环，调节液滴的表面张力引起从球形到薄饼形的转变，然后从圆形电极分离。由于可以使用直流电压激活和控制拍频，电化学机制为基于流体的定时器和控制器开辟了道路。(王诗旖)

Discovery of a Voltage-Stimulated Heartbeat Effect in Droplets of Liquid Gallium

Zhenwei Yu, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 024302 (2018)

粘弹性管流的线性不稳定

牛顿管流在所有雷诺兹数上是线性稳定的。Garg等人首次报道了粘弹性流体的压力驱动管流的线性不稳定性，遵循通常用于模拟稀释聚合物溶液的Oldroyd-B本构方程。不稳定性被证明存在的雷诺数，显著低于在牛顿管流中通常观察到湍流转变的雷诺数。Garg等人的结果定性地解释了在没有牛顿湍流的流速下，稀释聚合物溶液管流中湍流转变的实验观察结果。这里讨论的不稳定性应该形成迄今为止尚未探究的聚合物溶液中湍流动力学路径的第一阶段。平面泊肃叶流存在类似的不稳定性。(王诗旖)

Viscoelastic Pipe Flow is Linearly Unstable

Piyush Garg, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 024502 (2018)

等离子体与束物理

责编：陈少永

用球面收敛激波测量25至60 Mbar

聚苯乙烯的绝对状态方程

Döppner等人在国家点火装置上开发了一个使用球面收敛激波测量绝对状态方程 (EOS) 的实验平台。文中提出了一种采用聚苯乙烯样品的间接驱动内爆实验，该实验在冲击压达60 Mbar(6TPa)的范围内采用辐射压缩测量。其实验精度明显超过了先前Nova激光器上获得的结果[R.Cauble et al., Phys. Rev. Lett. 80, 1248(1998)]，这使我们能够区分不同的EOS模型。该结果与Kohn-Sham基于密度泛函理论的分子动力学模拟完全一致。（秦晨，牟茂淋）

Absolute Equation-of-State Measurement for Polystyrene from 25 to 60 Mbar Using aSpherically Converging Shock Wave

T.Döppner, et al

P. Lett. 121, 025001 (2018)

ASDEXUpgrade托卡马克装置中

边界局域模爆发期间的束离子加速

Galdon-Quiroga等人通过直接测量低碰撞等离子体中的快离子损失，首次观测到托卡马克中边缘局域模(ELMs)爆发期间的束离子加速。被加速的束离子群通过测量的层析反演显示出较好局域化的速度-空间结构，且能量增益为数十千电子伏。这表明离子加速源于束离子与在ELM爆发期间产生的平行电场之间的共振相互作用。轨道模拟证明，模-粒子共振是粒子相空间中能量增益的原因。这个发现提供了在ELM模型中加入快粒子动理学描述的直接动机，并且可能有助于更好地理解普遍存在于天体物理和空间等离子体中的粒子加速机制。（阳青程，牟茂淋）

Beam-Ion Acceleration during Edge Localized Modes in the ASDEX Upgrade Tokamak

J. Galdon-Quiroga, et al

P. Lett. 121, 025002 (2018)

凝聚态物理：结构

责编：马天星

冷原子系统中拓扑Z分类的还原

关联拓扑系统中最具挑战性的一个问题是实现拓扑分类的还原，但到目前为止，只有极少的实验平台被提出。作者表明，在双柱梯形几何形状的光学晶格中加载超冷双极费米子（比如，Er167，Dy161和Cr53），是第一个有希望用于还原Z→Z4的实验平台。由于费米子的高可控性，这个平台中还原的确凿证据是可信的。作者进一步详细阐述了如何通过实验获得这种现象；在边缘附近，通过局部射频光谱可以观察到单粒子无间隙激发的破坏，而无间隙自旋激发的破坏则可以通过观测与时间相关的、基态和第一激发态叠加态的自旋期望值得到。研究表明，即使还原发生，也会在位错周围恢复无间隙边缘模式，这可能是还原的另一个证据。（黄通昀）

Reduction of Topological Z Classification in Cold-Atom Systems

Tsuneya Yoshida, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 025301 (2018)

一维玻色气体混合物中的自旋动力学

和Andreev-Bashkin效应

Parisi等人研究了自旋波在一维玻色气体的双组分混合物中的传播，这些混合物通过排斥接触势相互影响。作者使用量子蒙特卡罗方法，计算了静基态特性，例如自旋磁化率和自旋结构因子，随耦合强度的变化。作者确定了相分离的临界参数。在均匀混合物中，通过流体动力学理论和求和规则方法获得了在相分离临界点附近自旋波速度及其软化的结果。Parisi等人量化了由气体两组分之间的Andreev-Bashkin电流-电流相互作用而产生的非耗散阻力效应，并且表明在强耦合区域此效应会显著抑制自旋波速度。（黄通昀）

Spin Dynamics and Andreev-Bashk in Effect in Mixtures of One-Dimensional Bose Gases

L. Parisi, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 025302 (2018)

³He极性相中磁振子

和自旋超流态的玻色—爱因斯坦凝聚

³He的极性相，作为Bogoliubov准粒子谱中狄拉克节点线的拓扑自旋三重态超流体，最近已经在纳米级的几何结构中稳定观测到。作者将磁激发态（磁振子）泵入极性相样品中，观察它们如何形成玻色—爱因斯坦凝聚体，并通过样品磁化的相干进动揭示这个过程。支持这种相干性的自旋超流态与进动阶段U(1)对称性的自发破缺有关。Autti等人观察了相应的Nambu-Goldstone玻色子，并测量了施加的rf场明显违反U(1)对称性时，它的质量。Autti等人认为，对于像涡旋和孤子以及费米子谱中的拓扑节点这样的拓扑物相，极性相中的磁振子BEC是一种强大的探测方法。（王婧瑶）

Bose-Einstein Condensation of Magnons and Spin Superfluidity in the Polar Phase of ³He

S. Autti, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 025303 (2018)

界面无厚度的相场法

相场建模为预测复杂系统中的微观结构演变提供了一个非常通用的框架。然而，其计算的实现需要离散化方案，并且其网格间距需要足够小，以保持理论的连续性特性。Finel等人提出了一种新的方法，这种方法本质上是离散的，其中界面是用一个没有钉扎且具有精确的旋转不变性的网格点计算，这大大提高了这种方法的数值计算能力。计算结果表明，界面动力学性质可以被高精度地再现。最后，他们将模型应用于保守和非保守场耦合的情况。（王婧瑶）

Sharp Phase Field Method

Alphonse Finel, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 025501 (2018)

用于凝聚相中超快长程电子-空穴分离的

非马尔科夫量子-经典棘轮

在有机光伏系统中，供体域中的光生分子激子在供体-受体异质结处解离成了空穴和电子，进而得到可视为光电流的自由载流子。已分离的电子和空穴的重新组合是光伏系统中主要的损耗机制，它调控着光伏材料的性能。因此，高效的光伏系统需要内建棘轮机制，也就是超快的电荷分离和延迟的电荷重组过程。为了深入了解实验中观察到的超快长程电荷分离和阻碍电荷复合的内部工作机制，Kato等人在理论上通过对模型系统的精确量子动力学数值模拟，研究了从量子离域的组合和破坏过程中发现的潜在的棘轮机制。他们证明了慢极化子形成过程中的非马尔科夫效应，会强烈抑制系统回到在供体-受体界面处稳定的界面电荷转移态的电子转移过程。并且他们证实了非马尔科夫效应在维持远程电子-空穴分离的过程中起着关键作用。（张陆峰）

Non-MarkovianQuantum-Classical Ratchet for Ultrafast Long-Range Electron-Hole Separation inCondensed Phases

Akihito Kato andAkihito Ishizaki

Phys. Rev. Lett. 121, 026001 (2018)

通过核磁共振测量¹³C {²H}的旋转回波

双共振信号来表征聚合物-富勒烯

体相异质结中的界面结构

本文中，作者介绍了固态核磁共振测量方法的一种新的应用，即可用来表征体相异质结（BHJ）薄膜中供体-受体的界面。旋转回波双共振（REDOR）是用于测量受体苯基-C₆₁-丁酸甲酯（PCBM）富勒烯笼中¹³C核（其中¹³C的同位素富集程度约为18%），和供体聚（3-己基噻吩）（P3HT）主链上的β氢（其中²H的同位素富集程度高于95%），之间的偶极耦合的。¹³C-²H偶极耦合是用来约束P3HT/BCBM 体相异质结的无定形混合相中可能的分子堆积模型的。通过核磁共振分析¹H自旋扩散和透射电子显微镜测量，本工作中用于研究的薄膜是高度混合的（>80%），并且其不均匀区域的最大尺度可达约6nm。REDOR结果表明，尽管在大于约6nm的尺度上缺少相分离，但在约为3nm的尺度范围内存在着纯净的P3HT和PCBM团簇，并且对于PCBM分子来说，其平均的最近邻P3HT数量是2个。（张陆峰）

Characterization of Interfacial Structure in Polymer-Fullerene Bulk Heterojunctions via ¹³C {²H} Rotational Echo Double Resonance NMR

R. C. Nieuwendaal, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026101 (2018)

凝聚态物理：电子性质

责编：袁喆，马锋杰，沈卡

单层1T-NbSe₂电荷密度波相中

声子辅助的磁性莫特绝缘态

在本文中Calandra从第一性原理出发研究了单层1T-NbSe₂的结构、电子和振动特性。在广义梯度近似框架下，1T多型相对于2H多型是高度不稳定的。然而考虑了哈伯德U的密度泛函理论能够提升1T相的稳定性，这解释了可以在实验上探测到这种相的原因。作者得到了具有√13×√13 R30^◦周期性的电荷密度波，这与STM数据一致。在U=0极限下，大为星重构在费米能级以下出现了一条具有明显中心Nb原子 d_z2−r2轨道特征的扁平能带。哈伯德相互作用诱导出莫特绝缘态。磁力引起大为星的晶格绕着星型中心Nb原子扭曲，减弱了中心Nb原子 d_z2−r2轨道和近邻Se 原子p轨道的杂化，并提升了空d_z2−r2扁平能带变为非成键态的能量。这种协同的Jahn-Teller及其关联效应放大了莫特能隙。本文展示的结果与存在强Jahn-Teller效应的大量关联绝缘体都是相关的。（李松）

Phonon-Assisted Magnetic Mott-Insulating State in the Charge Density Wave Phase of Single-Layer 1T-NbSe2

Matteo Calandra

Phys. Rev. Lett. 121, 026401 (2018)

过渡金属二硫化物

Moire能带中的哈伯德模型物理

在晶格常数和取向略微不同层的二维范德瓦尔斯晶体可以形成多变的长周期moire超晶格。在本篇文章中，Wu等人在理论上预言了能够用广义三角晶格哈伯德模型描述的孤立扁平moire能带会出现在过渡金属二硫化物异质双层膜中。哈伯德模型中的跃迁和相互作用强度参数可以通过改变扭转角和三维介电环境调制。当扁平moire能带部分填充时，根据不通的填充系数，所能获得的多体基态包括自旋液体态、量子反常霍尔绝缘体和手性d-波超导体。（李松）

Hubbard Model Physics in Transition Metal Dichalcogenide Moire Bands

Fengcheng Wu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026402 (2018)

隙间态的量子振荡和非厄米朗道能级问题

受最近近藤绝缘体实验的激发，Shen等人理论上研究了窄带隙绝缘体中无序导致的隙间态的量子振荡。通过求解包含电子自能虚部的非厄米朗道能级问题，他们的研究表明在没有杂化能隙的情况下，振荡周期是由费米面面积决定的，并且他们给出了以间接带隙，散射率和温度为函数的振荡幅度的解析表达式。在很宽的参数范围内，他们发现有效质量受散射率控制，而丁格尔因子则受间接带隙控制。他们还展示了散射率在重塑准粒子色散中的重要影响，与重费米子材料的角分辨光电子测量相关。(方子明)

Quantum Oscillation from In-Gap States and a Non-Hermitian Landau Level Problem

Huitao Shen and Liang Fu

Phys. Rev. Lett. 121, 026403 (2018)

非中心对称Rashba超导体中的非互易电流

输运现象中的非线性非互易响应，可通过与电流I相关的电阻率R表征。电阻率在外磁场B下线性依赖电流,即满足R=R₀(1+γBI),并具有磁性手性各向异性（MCA)。在本文中，作者从理论上研究了在略高于相变温度的范围内，具有Rashba自旋轨道相互作用的二维非中心对称超导体中的非互易电荷传输及MCA效应。通过与正常状态相比，作者发现具有自旋单重态和三重态分量的超导涨落大大增强了系数γ。表明由于较高等级响应张量的对称约束，非互易电流具有独特的电场和磁场角度依赖性。该发现提供了一种新的方法，用来定量估计单重态和三重态通道之间，且包含了通道符号配对相互作用的比率。（刘钱）

Nonreciprocal Current in Noncentrosymmetric Rashba Superconductors

R. Wakatsuki and Naoto Nagaosa.

Phys. Rev. Lett. 121, 026601 (2018)

块体SmB₆中高度

非对称性的节点半金属态

在本文中，Harrison展示了大量SmB₆的低温性能，包括在哈氏温度下德·哈斯-范阿尔芬（dHvA）振幅（和热容量）的突然增长以及液氦温度下先前未报道的块体电导率线性的温度依赖，表明在块体SmB₆动量空间的某些区域内存在高度不对称的节点半金属态，该节点被钉扎在未杂化的f轨道。并表明存在Sm空位或其他缺陷的情况下，高度不对称的节点半金属态也可在近藤晶格模型（具有无色散f电子能级）中被预测的性质。通过考虑晶格缺陷对近藤格子模型的影响，结合Shen和Fu最近的理论，可以定性地理解这些观察结果。作者质疑了为解释SmB₆中的体dHvA振荡而存在中性费米表面的必要性。（刘钱）

Highly Asymmetric Nodal Semimetal in Bulk SmB₆

N. Harrison

Phys. Rev. Lett. 121, 026602 (2018)

二分量分数量子霍尔绝缘子中

拓扑激子费米面

各种各样的二维电子系统允许独立控制二分量分数量子霍尔（FQH）状态的总电荷密度和相对电荷密度。特别是，最近关于双层石墨烯的实验观察到随着电荷在层间转移，在总填充ν_T=1⁄2处，可填充和不可压缩相之间的连续过渡，表现出显著的特性：不可压缩相具有有限的层间极化率。作者认为此总填充系统的拓扑序支持了一种携带费米统计的新型夹层激子，并指出如果费米子激子的能量低于传统的玻色子激子，则它们可以形成新的中性费米表面，进而为不可压缩相存在极化率提供可能解释。通过精确对角化，作者证明费米子激子的能量确实低于玻色子激子。结果表明隐藏在FQH绝缘体内的拓扑激子金属可在双层石墨烯中实现。并提出了几种可以探测拓扑激子金属的实验检测方案。（刘钱）

Topological Exciton Fermi Surfaces in Two-Component Fractional Quantized Hall Insulators

Maissam Barkeshli, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026603 (2018)

无序诱导半整数热霍尔电导

[编辑推荐语]分数量子霍尔系统的热传输研究为物质的新物相提供了证据，可用于容错量子计算。

测量半填充的第一个朗道能级的热霍尔电导得到了非整数值κ_xy=5/2，表明了物质的阿贝尔相。长期以来，人们一直预测这种奇异的状态会出现在5/2的填充因子上，但是测量值不同于预测的数值研究:κ_xy=3/2或7/2。在本文中，作者由Pfaffian和反Pfaffian的介观口袋模型，在填充因子为5/2时采用无序诱导的介观口袋的形成来解释了这个矛盾。通过数值计算和分析论证表明，这些口袋之间的相互作用产生了一个相干宏观态，并呈现了在足够距离处稳定的κ_xy=5/2的平台。理论预测随着填充因子的增加，中度无序系统发生一系列非整数相变，并指出表征这一阶段的非阿贝尔准粒子与微观口袋的非阿贝尔准粒子不同。相同的机制甚至可以在由微观阿贝尔口袋组成的系统里出现。（刘钱）

Theory of Disorder-Induced Half-Integer Thermal Hall Conductance

David F. Mross et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026801 (2018)

在马赫-曾德尔干涉仪中

通过欧姆接触退相干

在本文中，作者等人通过将一个微米大小的欧姆接触嵌入到电子马赫-曾德尔（MZ）干涉仪的臂中，研究了基于量子霍尔边缘态的MZ干涉仪中的退相干效应。作者采用具有有限带电电荷的中性存储的简单欧姆接触模型进行理论探究，发现在填充因子为1时，边缘电子的相位相干性没有被完全抑制，这一点可能是因为电子的相位由欧姆接触处累积的电荷所确定，与通过仅传输一个通道的量子点欧姆接触连接到MZ干涉仪的情况是一样的。若偏置电压和温度小于欧姆接触的充电电压，电荷涨落和相涨落会被抑制，则表现为自由费米子的图像，其可见度在最大值处饱和，若偏置电压远大于充电电压，其可见度会以幂指数方式衰减。（刘钱）

Dephasing in a Mach-Zehnder Interferometer by an Ohmic Contact

Edvin G. Idrisov et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026802 (2018)

一维量子液体中杂化声学模式

Matveev和Andreev研究了单通道一维量子液体的声波。与经典流体中只有单声学模式不同，作者发现了一维量子液体具有两种模式的密度振荡。这两种声学模式的传播速度近乎相等，它们之间的差别与系统温度线性相关。这两种声学模式是第一声波和第二声波的杂化，并且结合了液体的密度振荡和熵振荡。（李松）

Hybrid Sound Modes in One-Dimensional Quantum Liquids

K. Matveev and A. Andreev

Phys. Rev. Lett. 121, 026803 (2018)

界面电荷密度

及其与粘附力和摩擦力的关系

Wolloch等人推导了内禀摩擦学特性与固体界面电子性质之间的联系，证明粘附力和摩擦力是由电极上两个表面相对位置的偏移引起的电荷重新分布导致的。作者定义了一个品质因子来量化这种电荷再分布，并展示适用于金属键、共价键和物理键等一系列相互作用的简单函数关系。这说明可以通过记录滑动过程中界面电子电荷的演化来测量摩擦力。作者指出减小粘附摩擦的关键机制是抑制界面处的电荷流动并提供了常见润滑剂这种机制起作用的例子。（李松）

Interfacial Charge Density and Its Connection to Adhesion and Frictional Forces

M. Wolloch et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026804 (2018)

用变分法求解处于平衡

和偏离平衡的量子杂质问题

Ashida等人发展了一种通用且有效的变分方法来解决一般量子自旋杂质系统的平衡态与非平衡态问题。利用隐藏在自旋杂质模型中的离散对称性，他们提出了一种新的正则变换，完全将杂质和自旋库自由度间的耦合分开。结合高斯态，他们提出了一系列多体状态来有效地分析非平庸的杂质-自旋库间的关联。通过研究各向异性且双接触近藤模型中关联，弛豫时间和微分电导的时空动力学和普适行为，他们展示了此方法的成功应用。他们的结果也与之前解析和数值结果进行了比较。特别地，他们应用此方法研究了尚未通过其他方法研究的新型非平衡现象，例如近藤模型铁磁易平面的长时间过渡交叉。这个方法适用于固态和超冷原子系统中的各种未解决的问题。（方子明）

Solving Quantum Impurity Problems in and out of Equilibrium with the Variational Approachc

Yuto Ashida et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026805 (2018)

一维石墨烯超晶格中的可公度性振荡

Drienovsky 等报导了一维石墨烯超晶格中可公度性振荡（COs）的实验观测。hBN封装的石墨烯中广泛可调的周期性势能调制是通过纳米图案化的少层石墨烯作为局部底栅和全局Si背栅的相互作用产生的。当样品调制到单极运输方式时，纵向磁阻显示出明显的可公度性振荡。他们观察到多达六个可公度性振荡最小值，尽管有势能的调制，但仍提供了长平均自由程的证据。与现有理论的比较表明，小角度散射在hBN/石墨烯/hBN异质结构中占主导地位。他们观察到稳固的可公度性振荡持续到超过T=150K的温度。在高温下，他们发现与预测的温度依赖性的偏差，并将其归因于电子-电子散射。（方子明）

Commensurability Oscillations in One-Dimensional Graphene Superlattices

Martin Drienovsky et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026806 (2018)

拓扑绝缘体Bi₂Te₂Se中

超快的表面态自旋载流子动力学

拓扑绝缘体是光驱动自旋电子器件的有希望的候选者，因为自旋极化表面态的光激发受角动量选择规则控制。Iyer等人在拓扑绝缘体Bi₂Te₂Se薄膜上进行飞秒中红外光谱分析，与传统研究的Bi₂Se₃和Bi₂Te₃相比，Bi₂Te₂Se具有更高的表面态电导率。电荷和自旋动力学是利用圆偏振光进行探测。当存在子带隙激发，仅在（<20nm）薄片中观察到清晰的螺旋依赖动力学。另一方面，对于具有带隙以上激发特性的薄片和厚片，都能观察到这种依赖性。螺旋依赖性归因于类狄拉克表面态的不对称激发。即使在室温下也能观察到的长达10ps的持久不对称性也表明表面态载流子的低背向散射，可用于自旋电子器件。（方子明）

Ultrafast Surface State Spin-Carrier Dynamics in the Topological Insulator Bi₂Te₂Se

V. Iyer, Y. Chen, and Xianfan Xu

Phys. Rev. Lett. 121, 026807 (2018)

非厄米系统中的双正交体边界对应

[编辑推荐语]通过使用双正交量子力学展示了非厄米模型中存在体/边界对应关系。

非厄米系统表现出显著的区别于范式的体边界对应，包括体布洛赫能带不变量在预测边界态时的失效以及在参数值远离那些与无边界周期系统中带隙闭合相对应的参数值时边界态的出现（消失）。在这里，Kunst等人提出一个基于双正交量子力学概念的全面的框架来解开这种差异：虽然对应于边界模式的左右本征态的属性与非厄米特系统的体物理是各自独立解耦合的，但是当发生相变时，它们的组合双正交密度精确地穿透了晶体。这导致在开放边界系统中直接公式化表达的广义的体边界对应和量子化的双正交极化。他们通过推导几个微观开放边界模型的相图来阐述他们的见解，包括精确可解的Su-Schrieffer-Heeger模型和Chern绝缘体的非厄米延展。（方子明）

Biorthogonal Bulk-Boundary Correspondence in Non-Hermitian Systems

Flore K. Kunst et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 026808 (2018)

对掺杂的BaFe₂(As,P)₂中

异常的向列序以及应变成像

在本文中，作者通过光调制测量，呈现了最佳掺杂的BaFe₂(As,P)₂中，异常向列相的应变和温度依赖性。极化超快光学测量显示在高于临界温度（Curie temperature,Tc）的范围内存在破缺的四重旋转对称性，其中体探针未检测到相变。作者通过超快速显微镜测量，发现这个向列序的幅度和符号在50-100微米长度范围内变化，并且它的温度范围从畴域边界附近的40K到畴域内60K深处。通过室温下扫描局部应变的劳厄微衍射图，指出在单胞中微弱的各向同性应变（单轴应变和横向膨胀）区域中，向列序最强烈，与观察到的光学向列性反相关。与表面向列相的结果比较，作者发现向列序出现在真正的相变中，而不是通过强向列敏感性增强的局部各向异性产生。作者将其解释为一种表面现象，在Tc以上成核并扩散，达到晶体高度应变的边界。（刘钱）

Imaging Anomalous Nematic Order and Strain in Optimally Doped BaFe₂(As,P)₂

Eric Thewalt et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027001 (2018)

自旋涨落介导的非常规超导体中

无序引起的临界温度升高

Rømer 等提出了一种无序可以提高由自旋涨落交换导致配对的非常规超导体的转变温度Tc的机制。该理论基于对无序单带Hubbard模型中配对的自洽实空间处理。之前已经被验证，杂质可以通过局部地软化自旋涨落来增强配对; 在这里，他们认为通过屏蔽库仑势破坏配对的竞争效应也存在。他们表明，依赖于杂质势能强度和与磁序的近邻效应，这种机制可导致根据Abrikosov-Gor'kov理论预期的无序依赖的Tc抑制率或者甚至是无序产生的Tc增强的减弱。（方子明）

Raising the Critical Temperature by Disorder in Unconventional Superconductors Mediated by Spin Fluctuations

A. Rømer, P. Hirschfeld, and B. Andersen

Phys. Rev. Lett. 121, 027002 (2018)

SnSe₂中不寻常的压力

诱导的周期晶格畸变

Ying等结合高压X射线衍射，拉曼，输运测量以及第一性原理计算，研究了二硒化锡(SnSe₂)压力下的行为。所获得的单晶XRD数据表明在17GPa以上形成一种(1/3,1/3,0)型超晶格。根据他们的密度泛函理论结果，压力诱导的周期晶格畸变（PLD）相的转变是在动量波矢量q=(1/3,1/3,0)处强费米表面嵌套和电子-声子耦合的综合作用。相反的，过渡金属二硫族化物（TMD）中类似的与电荷密度波（CDW）序相关的PLD转变并不涉及显著的费米表面嵌套。这个压力诱导PLD的发现非同寻常，因为压力通常会抑制关联材料中的CDW相。因此，他们的发现为研究控制TMD相关材料中PLD出现的复杂机制提供了新的平台。（方子明）

Unusual Pressure-Induced Periodic Lattice Distortion in SnSe₂

Jianjun Ying et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027003 (2018)

约瑟夫森结激光理论

Simon等人为近期被验证的约瑟夫森结激光器发展了一种解析理论。通过在时域（而非频域）表象研究，他们获得了描述此装置动力学的单个非线性方程，且其在一些操作区间里是完全可解的。非线性驱动会导致锁模输出，其周期由谐振腔的往返时间决定。（方子明）

Theory of the Josephson Junction Laser

Steven H. Simon and Nigel R. Cooper

Phys. Rev. Lett. 121, 027004 (2018)

钬单原子磁体的热和磁场稳定性

本文中,作者使用自旋极化扫描隧道显微镜证明了氧化镁上的钬原子在35K时表现出超过8T的矫顽场和超过8分钟的磁场双稳态。指出第一次自发磁化翻转事件记录在45K，亚稳态在8T的外场下进行弛豫。在4.3K条件下，用磁场和偏置电压相关的转换比率估算了横向磁性各向异性能量。其测量将钬单原子磁体的可能基态限制为两个具有明显的双峰基态模型：角动量J_z为7或8，两者均与大于10 mT的磁场双稳态相关。进一步分析表明，J_z为7的态是被理想保护的，而J_z为8的态只在有限场内是稳定的，并且在零场时表现出易于操纵的叠加状态，该磁性基态有望用于量子信息处理和高密度数据存储中。（刘钱）

Thermal and Magnetic-Field Stability of Holmium Single-Atom Magnets

Fabian Donat Natterer, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027201 (2018)

声子泵浦引起的磁矩动力学阻尼

Streib等人在理论上研究了磁性薄膜中声子泵浦。由能量和角动量损失引起的阻尼效应增强随共振频率和磁性薄膜厚度变化表现出干涉图样，这种干涉图像不能被吉尔伯特阻尼形容。声子泵浦依赖于磁矩方向以及结构和材料参数并可以在类如厚介电基片上生在钇铁石榴石薄膜这样的体系被观测到。（李松）

Damping of Magnetization Dynamics by Phonon Pumping

Simon Streib et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027202 (2018)

在SnTe超薄膜中铁电性增强的内禀起源

早期的研究表明，随着铁电薄膜变薄，它们的居里温度（Tc）和低于Tc的极化通常都会降低。最近研究表明原子量级厚度的SnTe薄膜的Tc高于块体材料，并把此归因于外在效应。在本文中，Liu等人利用第一性原理计算，表明在大多数研究的无缺陷SnTe超薄薄膜中，当薄膜厚度大于两个原胞层时，极化转换的零温能量势垒高于块体SnTe中的能量势垒，并且由于对具有稳定铁电性的杂化作用和抑制铁电性的泡利排斥之间的相互作用使具有5层SnTe原胞的薄膜层具有最大的能量势垒。利用有效哈密顿量进一步模拟，证实了除1层原胞薄膜外，独立的无缺陷SnTe薄膜比块体材料具有较高的Tc。本文结果为在本质上通过减少薄膜厚度提高超薄薄膜的铁电性提供了可能性。（刘钱）

Intrinsic Origin of Enhancement of Ferroelectricity in SnTe Ultrathin Films.

Kai Liu, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027601 (2018).

硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管

量子点中强关联电荷传输

量子散粒噪声探测通过量子导体的电荷传输动力学，这反映了准粒子是以稳定流还是以脉冲串的方式流经导体。Seo等人在硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管中得到量子点，并在其中进行了高灵敏散粒噪声测量。他们的高品质器件使得他们能够把不同输运区域及其统计性质和量子点内部的电子态精确联系起来。特别是作者在非弹性共隧穿区域内发现了很大的流涨落，这对应于高度强关联非马尔科夫电荷传输过程。他们还在低能弹性共隧穿区域内观测到了不同寻常的巨大流涨落，其内在起源需要进一步的研究。（李松）

Strongly Correlated Charge Transport in Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor Quantum Dots

M. Seo, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027701 (2018)

短扩散导体中的非高斯型电流涨落

Pinsolle等人在低温下测量了短金属线中电流涨落的三阶矩。这些三阶矩的数据是通过对环境贡献的仔细确认，从整个导体中电压涨落的统计性质中得到的。所得结果在低偏压下不需要拟合参数就与相干输运的理论预言符合得很好。他们通过加大偏压研究了从弹性到非弹性输运的过渡行为。（李松）

Non-Gaussian Current Fluctuations in a Short Diffusive Conductor

Edouard Pinsolle et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 027702 (2018)

软物质与生物物理

导读：巫浩；责编：涂展春

活性翻转驱动的场嵌入式粒子

嵌入涨落环境中的独立活性粒子系统与软物质科学的许多领域相关。Zakine等人研究了在高斯场中无相互作用的、带自旋的布朗粒子这样的最小模型，并展现了活性驱动的自旋动力学导致斑图化的序。他们发现介导的相互作用和单独的活性噪声之间的竞争可以产生诸如相变和微相分离等多种行为，反向磁化的聚集体的排列从层状序到六角序。这些现象源于复杂的多体相互作用。结合蒙特卡罗模拟和基于动态密度泛函的分析方法，他们既发现了稳定的斑图状态，也发现了与周围环境磁化方向相反的团块持续地产生和生长的动力学状态。

Field-Embedded Particles Driven by Active Flips

Ruben Zakine, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 028001 (2018)

[文字编辑：谢晓芝]