拓扑超导与马约拉纳费米子

拓扑超导体是由具有配对能隙的体态以及由马约拉纳(Majorana)费米子所组成的无能隙表面态所构成的,其中马约拉纳费米子的反粒子就是它自身.马约拉纳费米子态是研究非阿贝尔统计的理想平台,能构成容错型拓扑量子计算的拓扑量子比特,具有丰富的物理意义和巨大的潜在应用价值.因此,近年来拓扑超导体和马约拉纳费米子的研究在凝聚态物理领域吸引了许多关注.本文综述了在凝聚态物理领域内实现拓扑超导的不同方法,从零维到一维马约拉纳费米子态,即马约拉纳费米子束缚态到马约拉纳费米子边缘态,进行综合的阐述.这些马约拉纳费米子态分别是局域化的和传播的量子态,但仍保持着非阿贝尔统计规律和拓扑特性.对不同的材料系统,从一维的量子线到二维的材料平台,从混合系统到本征材料系统,都会进行详细的介绍和讨论.最后还总结了证明拓扑超导体的可能存在性的相关理论和实验结果,并展望实现拓扑量子计算的前景和手段.     

回旋费米子的Berry相因子

自从Belrry的工作以来,几何相因子的观念引起了人们的重视。验证Berry相因子的实验有通过外加旋转磁场,使中子磁矩产生相应的运动,以及用机械的办法转动晶体,从而使固着在晶体上的核自旋产生回旋运动     

二型相互作用玻色子-费米子模型

一、引言 在继偶-偶核的相互作用玻色子模型(IBM-I)提出以后,约凯罗和有马朗人等又将这个理论移用到奇A核的情形(IBFM-I)。后来又将这个问题纳入一种更为广泛的对称性-超对称性的框架中。迄今为止,关于奇A核的工作都属于Ⅰ型的范围,即不区分质子和中子的那     

重费米子材料CeCoIn_5超导态的唯象理论

重费米子超导体是最早发现的非常规超导体,具有丰富的超导量子现象.理解重费米子超导配对的微观起源能够启发非常规超导的机理研究和新型超导体的实验探索.本文简要介绍了近年来在重费米子超导实验和理论上的最新进展,利用量子临界自旋涨落的唯象模型,结合Eliashberg理论计算了CeCoIn_5的超导性质,得到了具有dx~2-y~2波对称性的超导能隙,符合实验结果.在此基础上提出了计算超导转变温度T_c的简化公式,结合二流体理论解释了CeCoIn_5和CeRhIn_5中T_c随压力的演化.这一结果为发展重费米子超导的唯象理论提供了新的思路.     

费米子凝聚态：第六种物质形态

2004年1月29日，美国标准技术研究院和美国科罗拉多大学组成的联合研究小组宣布，他们创造出了物质的第六种形态——“费米子凝聚态”。这是该小组继1995年创造出物质的第五态——“玻色-爱因斯坦凝聚态”之后，在量子科学研究上的又一重大突破。     

中国科学家首次观测到三重简并费米子

<正>继"拓扑绝缘体"、"量子反常霍尔效应"、"外尔费米子"之后,最近中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)的科研团队在拓扑物态研究领域又取得了重大突破,首次观测到三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。早在2016年4月,该所的翁红明、方辰、戴希、方忠就预言在一类具     

三光子实验

电子是人们最常见的一种基本粒子。在自然界中,电子是最轻的带电粒子。正电子是电子的反粒子。电子和正电子有电弱作用(电磁相互作用与弱相互作用的统一)和引力相互作用,但没有强相互作用。由电子和正电子组成的系统,是最简单的电磁相互作用系统,可以用量子电动力学的理论来精确地描述它们。湮没是电子和正电子相互作用的一个特点。在湮没过程中,一对正负电子转化为一些光子。这是粒子间会互相转化的有力证据。当自由正负电子直接碰撞时,可以发生湮没。但正负电子也可以先组成束缚态,然后再湮没。由一个电子和一个正电子组成的束缚态有点象氢原子,但里     

高温铜氧化物超导体中费米弧和费米口袋共存

高温超导体母体欠掺杂区费米面的拓扑形状是理解高温超导体奇异物性的最基本问题,也是20多年来在理论和实验两方面一直争议不断悬而未决的重要问题.中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室(筹)周兴江研究     

量子科学研究的一大突破费米子凝聚态:第六种物质形态

2004年1月29日,美国标准技术研究院和美国科罗拉多大学组成的联合研究小组宣布,他们创造出了物质的第六种形态——“费米子凝聚态”。这是该小组继1995年创造出物质的第五态——“玻色-爱因斯坦凝聚态”之后,在量子科学研究上的又一重大突破。     

揭秘“费米悖论”

著名的《星际迷航8:第一类接触/战斗巡航》电影情节中,人类将在2063年4月5日与外星智慧生物发生第一次接触.由于人类建造的“凤凰号”飞船进行曲速航行的痕迹被宇宙中的另一种智慧生物——瓦肯星人的飞船探测到,于是改变航向,飞临地球.     

迟到的辉煌——τ轻子的发现

一、证实与发现12月10日是诺贝尔逝世纪念日,按惯例每年在此日下午分别在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆同时举行隆重的诺贝尔奖授奖典礼.1995年的这一天,在斯德哥尔摩音乐厅内,瑞典国王卡尔·古斯塔夫十六     

五夸克态的实验发现

2015年,大型强子对撞机上的LHCb实验在■衰变末态中,发现J/ψ和p不变质量谱中存在明显的增强结构.通过达里兹图分析,首次在实验上确认存在由5个夸克组成的粒子.全振幅分析表明,至少需要两个五夸克态才能很好地描述数据,这两个五夸克态被命名为Pc(4450)和Pc(4380). 2019年,利用9 fb–1积分亮度的数据,并采用重新优化了的选择条件, LHCb实验再次研究■衰变末态的J/ψ和p不变质量谱,发现了一个新的五夸克态Pc(4312),同时观测到之前发现的Pc(4450)是两个质量相邻窄共振态P_c(4440)和P_c(4457)的叠加.发现包含粲夸克偶素的五夸克粒子是对传统强子组成的重要突破,其内部结构有很多种可能性,如紧束缚的五夸克态、重子-介子分子态等或者它们的叠加态.作为国际高能物理学界的前沿方向,对五夸克粒子结构的研究为探索强相互作用非微扰性质打开了一扇新的窗口.     

忆恩柯·费米

正在美国阿肯色大学就学的我国留学生朱若浩和叶学敏,希望我们把下面这篇文章推荐给读者,尤其是年青的读者和大学生。费米是一位杰出的物理学家。从文章中我们可看到他一生献身于科学事业的崇高精神,对教育事业的一丝不苟,及对青年科学工作者的充满热情的培养。原文选自杨振宁教授回忆费米的片段,发表在费米论文集第2卷,第673页。     

引力实验的超弦轴子分析

近5年来,地球物理所测量的引力常数值均大于实验室值.由此而导出了应对牛顿引力作修正的结论,引入的非牛顿耦合修正项为V(r)=-G_∞(m_1m_2/r)(1+ae~(-r/λ)), (1)其中G_∞是r→∞时的牛顿引力常数,λ=200±50m.新近对爱阜实验进行了重新分析,其     

费米学派和意大利物理学的崛起——费米学派成功经验分析与借鉴

恩里科·费米是２０世纪杰出的理论物理和实验物理学家，诺贝尔奖获得者，“最后一位１９世纪传统意义上的物理学全才”。他在１９２７～１９３８年领导一个学派所进行的一系列重要工作轰动了国际物理学界，为意大利物理学恢复了世界名誉，带来了意大利物理学的复兴。本文从学派产生的特有背景出发，探讨其成功原因，以期对我国的科技发展有所启发。     

强迫费米振子和相干态

在讨论QED的红外行为即软光子和经典流的相互作用时,常用玻色子相干态来代替渐近“in”与“out”态的福克空间。而在用泛函法研究费米场时通常也要引入与费米场耦合     

费米国家实验室的未来走向

2009年,位于日内瓦的欧洲核子中心(CERN)的粒子物理学实验室的大型强子对撞机(LHC)投入使用;而在此前的26年,芝加哥附近巴达维亚的费米实验室的正负质子对撞机(Tevatron)一直统治着粒子物理学领域。Tevatron也是费米实验室的骄傲和希望,它曾是第一台用高达1万亿电子伏轰击粒子的机器,捕获了许多新奇亚原子粒子,其中包括顶夸克的发现(顶夸克属于上夸克的近亲,但其质量要略重)     

费米—狄拉克统计的诞生

一、前言费米-狄拉克统计是物理学中的一个重要理论,是统计物理学史上的一个里程碑.从命名中可以看出,它是由费米(E.Fermi)和狄拉克(P.A.M.Dirac)两人建立的.他们两人是怎样建立的呢?是合作的,还是各自独立提出的?或者是象玻色-爱因斯坦统计的建立那样,是一个受另一个启发,后者把前者的方法加以推广才建立起完整的理论形式的?对此大多数读者可能并不清楚.另外,费米-狄拉克统计究竟是怎样诞生的?它和玻色-爱因斯坦统计之间的关系究竟如何?它的诞生对物理学的发展有什么影响?这些正是本文要加以阐释的内容.