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武汉物数所合作发表一维费米子系统理论综述文

  近日,中科院武汉物理与数学研究所管习文研究员与其合作者重庆大学Murray T. Batchelor教授、中山大学李朝红教授接受《现代物理评论》(RMP)邀请,发表了一篇关于一维费米子系统理论和实验的综述文章。这是《现代物理评论》自创刊以来发表的第三篇以中国大陆学术机构为第一通讯作者单位的综述文章。

  随着冷原子技术的发展,一维费米子系统的低温超流体陆续在实验中成功实现。作为一维量子多体系统最为可信的理论,严格解方法的多项理论预期相继得到实验的验证,雨后春笋般涌现的研究结果不断发表在世界知名学术杂志上。

  中国物理学家在可积性理论的研究中作出了重大的贡献。杨振宁先生早在1967年就对两分量相互作用费米系统的低温性质进行了研究,并提出了可积性理论中的基石——Yang-Baxter方程。中科院物理研究所、天津南开大学、西安西北大学等学术机构都有严格解领域上世界先进研究团队。他们长期致力于该领域的研究,在寻找新的可积模型、求解可积模型的物理性质、研究Yang-Baxter方程的解等方面作出了优秀的理论成就,得到了世界同行的认可。

  管习文研究员从事严格解方法的理论研究十多年,在确定一维费米系统相图、预测亚稳态超Tonks-Gireardeu气体的存在性,低能物理普适规律,热力学性质,量子分数统计及量子临界性等领域做出了许多有影响的工作。《现代物理评论》因此邀请管习文研究员和他的合作者撰写了该篇题为《一维费米气体:从严格解到实验》的综述性文章。

  该文章近六十页,对这些年来可积性理论和冷原子实验物理学的研究进行了综合评述。讲述了Gaudin-Yang模型、费米玻色混合气体、多分量费米气体等系统的严格解,并介绍了相关的Tonks-Gireardeu气体、 BCS-BEC过渡、FFLO配对相机制、关联函数等。基于严格解,文章系统地给出了一维量子系统朝永—拉亭戈液体(TLL)普适性质, 如自旋电荷分离、量子临界性等。特别地,文章还回顾了近些年一维冷原子实验的新进展,并展望了将来的发展方向。

  《现代物理评论》是物理学领域公认的顶级学术杂志,每年仅仅发表四十余篇约稿文章。自该刊创刊以来,中国大陆学者共在其上发表文章10篇,管习文研究员等发表的该篇文章是以中国大陆学术机构为第一通讯作者单位发表的第三篇综述文章(1985年首篇理论综述文章发表,2012年潘建伟院士等发表首篇实验综述文章)。该文章的发表也体现了中国的科学工作者在该领域的研究得到了世界的认可。

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