高阶电动力学中的 Casimir 效应及其 fracton 分支
Nicola Maggiore 比较了 Maxwell 电动力学、对称张量高阶规范理论及其 fractonic 分支的 Casimir 效应,发现完整协变理论中矢量扇区哈密顿量无界,而 Gauss 约束选出的 fractonic 分支留下三个稳定无质量模式。对理想反射体,物理 Casimir 能量为相应 Maxwell 结果的 3/2,等边界条件与互补边界条件均如此。
Nicola Maggiore 比较了 Maxwell 电动力学、对称张量高阶规范理论及其 fractonic 分支的 Casimir 效应,发现完整协变理论中矢量扇区哈密顿量无界,而 Gauss 约束选出的 fractonic 分支留下三个稳定无质量模式。对理想反射体,物理 Casimir 能量为相应 Maxwell 结果的 3/2,等边界条件与互补边界条件均如此。
Diamantini 与 Trugenberger 综述了凝聚态中的超绝缘相——一种与超导对偶的真正量子物质态,其规范场是常规 U(1) 电磁场而非色 SU(3)。在具有涌现凝聚体的超导体中,无核 XY 涡旋变为无张力的 Dirac 弦,磁单极子凝聚并将电场禁闭进通量管,产生 Cooper 对间的线性势与无限电阻,直至有限退禁闭温度。文章回顾该理论框架及其实验验证,包括线性禁闭势的直接观测。
西北大学 Jun-Hui Zheng 团队证明,Haldane 球上带小磁单极荷 q 的无自旋玻色气体在最低朗道能级(LLL)实现严格可解的 SU(2) 保护团簇凝聚:q=1 时为两玻色子单态的 Hafnian 凝聚,q=3/2 时为四玻色子单态凝聚,其精确性仅依赖 SU(2) 对称性与排斥相互作用,无需赝势微调。
山西大学团队提出相互作用可在全局带隙关闭、边界局域模消失时,从谱上隐藏的拓扑中激发出新的边界响应,无需重新打开全局带隙。该激发源于体带极小值,却重构出与同 Bloch 本征空间的有隙拓扑母体相同的特征边界通道。研究在一维、二维玻色晶格中分别建立了高阶拓扑的相互作用诱导体-边对应关系,并给出其出现的一般相容性原理,实验前景指向冷原子与光子平台。
香港大学 Y. X. Zhao 提出 Clifford 指数框架,在八个实 Altland–Zirnbauer 类的最小无质量边界 Dirac 模型中,将边界 Dirac 理论与拓扑绝缘体和超导周期表对应的 sigma 模型拓扑项在算符层面联系起来。
德克萨斯大学奥斯汀分校与 SLAC、Oak Ridge National Laboratory 等机构提出结构条件神经场框架,将等变结构编码器与坐标条件网络耦合,学习连续谱学响应函数,可准确预测从一维态密度到多维散射函数的谱学观测量。有限谱监督微调可捕捉应变与成分依赖的谱变化,并验证可迁移到含数百原子的合金构型,计算可扩展至超过 104 原子的构型。
复旦大学物理系与表面物理国家重点实验室团队在一个时间反演对称、严格偶极矩守恒的微观玻色晶格模型中,演示了自发手性偶极序与孤立的集体 Chern 能带。在零温大占据数极限下,阻挫偶极交换与三粒子转换稳定出两个时间反演手性凝聚体,其偶极 Goldstone 模保持无能隙,而另一有限频率能带在相反畴中携带 Chern 数 −1 与 +1。
IBM Quantum 与 Trinity College Dublin 团队给出平移不变最近邻自旋-1/2 链的全部可积模型,共 12 个独立模型,并用数值算法对任意哈密顿量求其与可积模型的 Frobenius 范数最小距离,定义出与模型无关的"到可积性的距离"。研究表明标准量子混沌诊断量随该距离增大在可积与混沌值之间插值,但不同模型间差异很大,该距离提供了这些诊断量未直接给出的额外信息。
清华大学杨振宁理论物理研究所等机构的研究者给出了以平移不变矩阵乘积态(MPS)为本征态的广义母哈密顿量的穷尽构造,突破了传统基于投影算符的无阻挫母哈密顿量框架,允许在周期边界条件下相互抵消的非厄米伸缩项。他们导出一个局域张量方程,将广义母哈密顿量的不等价类与 MPS 转移矩阵谱建立对应,并将构造推广到块注入型 MPS。
研究人员在具有电荷守恒、偶极守恒和粒子-空穴对称性的一维费米子模型中,实现了本征无能隙对称性保护拓扑(igSPT)相,它将偶极 Luttinger 液体与半量子化边界电荷结合在一起。边界分数化阻碍了保持这些对称性和晶格平移的唯一有能隙体相,两个电中性边缘构型因偶极守恒和粒子-空穴对称性在有限尺寸下仍严格简并。借助可精确求解极限和 DMRG 计算,该 igSPT 相在很宽的调参范围内保持稳定。
理论研究提出 1T-TiSe₂ 电荷密度波(CDW)态内存在次级 L2⁻ 对称 CDW 序参量,可解释应变实验观测到的铁轴序与向列相磁化率发散。基于 Landau 理论,模型复现了弹性量热测量的相边界,并支持低温下三重旋转对称破缺转变。
Yukawa 理论物理研究所(YITP)的 Takamasa Ando 与 RIKEN iTHEMS 的 Kantaro Ohmori 证明,对称性跨度(symmetry span)即使两个较大的对称群都可逆且无反常也能强制系统无能隙:两者单独都允许平庸有能隙相,但其嵌入相差一个与对称保护拓扑相联系的扭转,所生成的对称性不允许有限基态数的有能隙相。
香港科技大学与北京大学团队在双层 kagomé 反铁磁中提出一组隐藏变量,将自旋二聚体的四个局域态组织为两个赝自旋-1/2 变量(τ 和 μ),在 τ 部分实现有效 Balents-Fisher-Girvin 模型的 ℤ₂ 拓扑序,而 μ 部分仍为平庸顺磁。
Ba3RE(BO3)3(RE=Dy、Ho)多晶样品在低温下偏离纯顺磁行为,磁熵变化 −ΔSm 在 2.5–35 K、最高 70 kOe 范围内随磁场非线性增长,且未检测到突变的场致变磁转变。两种化合物的 −ΔSm 峰值分别约为 10 J/(kg·K)(Dy)和 8 J/(kg·K)(Ho),相对制冷能力 RCP 分别约 200 和 160 J/kg,表明其在低温磁制冷领域具有应用潜力。
Carl A. Kukkonen 证明,对任何只依赖动量转移的相互作用,均匀电子气极化率的一阶自能插入与顶点修正两个被积函数在积分前即精确合并为一个,零温下合并后的被积函数不含 Coulomb 奇点也无化学势抵消项。
University of Maryland 团队用自洽 Hartree–Fock 与含时 Hartree–Fock 计算,揭示菱面体多层石墨烯中金属 Wigner 晶体(mWC)的稳定性与集体激发行为。含电子口袋的 mWC 对粒子-空穴涨落一般不稳定,而低密度空穴掺杂 mWC 保持局域稳定;其中纵声子与粒子-空穴激发强烈杂化,横声子仍较明确,准粒子耦合对纵模通常强于横模。
研究用投影对称群(PSG)分类了 square-kagome 晶格的费米子自旋液体,并与 Gutzwiller 投影波函数比较,发现 cuboc 与锥形序的手性在空间交替,使保持母序对称的液体 Chern 数为零、无自发热霍尔响应。
研究者用振动光谱的"互斥"选择定则判定 κ-BEDT-TTF 盐的电荷序(CO)图案,指出若存在二聚体内电荷不均化,Raman 谱中应出现可识别谱带。现有 κ-BEDT-TTF 盐的 Raman 谱中缺少该谱带,强烈提示其 CO 为二聚体间图案,而非普遍接受的二聚体内不均化。这给相关盐的理论建模提出挑战:要么解释该 Raman 谱带的缺失,要么从不同基态出发重新建模自旋阻挫、电子铁电性等性质。
Diamond Light Source 等机构用 Co L2,3、Pr M4,5 XAS 与 Co L3 边 RIXS 研究了应变调控的 (Pr,Y,Ca)CoO3 外延薄膜。
浙江大学与大阪大学 RCNP 等机构的研究者提出用物理信息神经网络(PINNs)作为相对论自旋流体力学的数值求解器,通过把总角动量守恒直接写入损失函数,实现了流体演化中轨道角动量与自旋角动量总和的精确守恒。
J. Margueron 与 E. Khan 的理论核物理研究指出,在同时拟合 120 Sn 和 208 Pb 的结合能、电荷半径与 ISGMR 数据的条件下,核物质不可压缩模量 Ksat 可被压低到约 160 MeV,比近期建议值 Ksat=240±20 MeV 偏移达四倍不确定度。
华中师范大学团队发展了与转动对称性一致的修正 MC Glauber 采样程序,通过角重叠函数与广义厚度函数保留取向基的非对角信息。结果显示核基态转动对称性对轻强变形核的中心碰撞很重要:Ne20 的椭圆偏心率相对经典转子处理降低约 10%。
Masataka Matsumoto 与 Kensei Tanaka 在全息 D3/D7 模型的手征对称破缺相中研究了手征磁波与轴荷弛豫,发现准正规模的色散关系在弛豫率较小时很好地符合手征磁波的唯象表达式。弛豫率随矢量电荷密度和手征凝聚的变化在高温下单调、低温下非单调。结果表明手征磁波的唯象描述在准流体动力学区的手征对称破缺相同样适用。
双阱集体势几何模型描述了 114-122Sn 偶核的正常态与侵入态,势形状的细微变化可重现低能级及 E0、E2 跃迁的随质量数变化。提取的形状动力学显示所有核中均存在有混合与无混合的形状共存,并为 114,122Sn 报道的 B4/2<1 值提供了唯象解释。
一项唯象模型比较研究系统评估了 RHIC 与 LHC 能区轻核及超核的产生机制,涉及 J. Aichelin、A. Andronic 等多位来自 GSI、CERN、Texas A&M University、复旦大学等机构的研究者。该研究对描述轻核与超核产生的多种唯象模型进行了对比分析,以检验各模型在不同碰撞能量下的适用性。
越南胡志明市科学大学团队在 161 个偶偶核(Ap = 144–252)上基准比较了 Gurvitz-Kalbermann 双势方法(TPA)与四种常见 WKB 前因子的单粒子 α 衰变宽度,发现 TPA 各公式一致到 10⁻⁸ 量级,而半经典前因子中只有往返(RT)近似能在百分之几内复现 TPA 宽度。
Einstein Telescope 单独探测原中子星驱动核塌缩超新星引力波的距离可达约 20 至 100 kpc 以上(90% 置信度),与 Cosmic Explorer 组网后最远可达约 170 kpc。
一篇综述系统总结了吸积恒星级黑洞在连续谱辐射、时变性质、发射线与 X 射线偏振方面的研究进展。铁 K 线通过相对论反射探测内盘性质,偏振观测提示硬态冕可能沿垂直于喷流轴方向延展,而软态观测尚不符合理论预期。文章指出状态转变的物理起源、磁场在驱动外流中的作用等基本问题仍待解决,呼吁开展多波段、时变与偏振观测。
Subaru/HSC 对 IceCube 中微子警报 IC230724A 开展了深度光学跟踪观测,以搜寻其电磁对应体。IceCube 已探测宇宙高能中微子超过 10 年,其主要源仍存争议,中微子警报为此类跟踪观测提供了机会。文章同时讨论了 Rubin/LSST 在该类观测上的前景。
研究者用 IceCube 12.5 年高能起始事例(HESE)数据集对 89 个潮汐瓦解事件(TDE)样本做最大似然分析,未发现 HESE 与 TDE 之间显著的空间和时间相关性,结果与纯背景假设一致。
研究用相对论平均场(RMF)模型的状态方程(EOS)考察了对称能对原中子星(PNS)的影响,在等温、等熵和固定轻子分数假设下计算了有限温度多变指数,发现其与 EOS 所能支撑的 PNS 最大质量呈负相关。对称能斜率 L 增大时 PNS 半径增大,但等熵情形下该效应随轻子分数增大而减弱,表明对称能及其密度依赖对 PNS 性质与演化阶段起关键作用。
XPoSat/XSPECT 与 NICER 联合观测高同步峰耀变体 Mrk 421,2025 年 1 月 20–29 日共 202 ks,0.8–15 keV 光变振幅 19.6 ± 0.3%,Bayesian blocks 分出 26 个流量态、跨度 2.3 倍。
广义相对论流体动力学模拟显示,Dymnikova 黑洞的 de Sitter 核对 Bondi–Hoyle–Lyttleton 吸积观测量不可见:在 0.1M ≤ lcr ≤ 1.1M 六组临界长度下,时间平均吸积率在各半径上与 lcr 无关,2σ 内偏差仅 0.8%。
一项相对论磁流体动力学(MHD)模拟分析了参数对应 GRB 170817A 的短 GRB 喷流产生的引力波信号,通过直接积分线性化 Einstein 方程的推迟解计算得到。
中国科学院国家天文台与 Durham University 团队提出一种超爱丁顿(ṁ>1)slim 盘模型,通过磁重联将吸积功率从盘转移到热 Compton 化冕,用以解释潮汐瓦解事件(TDE)的 X 射线辐射。
Abbassi 与 Habibi 用灰体、狭义相对论相似解量化了演化吸积层中辐射角分布随时间的变化。在上边界速度 0.04c、注入速度 0.06c、加热为参考入射通量 4 倍的条件下,方向余弦 0.1 与 1 的强度比在光学柱厚 τ0=0.15 时比冻结固定源结果高 18.8%,在 τ0=0.55 时低 2.53%,源弛豫保持这一反转。该结果为演化盘大气与再处理层的时间角传输提供了受控的局部基准。
IPM 的 Razieh Ranjbar 用含径向质量损失的稳态高度积分跨声速模型,研究了大尺度磁场下超大质量黑洞周围慢转动吸积流的全局结构。结果显示磁应力显著改变声速半径,以及到达黑洞的角动量与质量吸积率;场足够强时内流变为高度次开普勒、磁压主导(β=Pgas/Pmag<1)。研究比较了不同 plasma-β 下的流体与磁化解,覆盖 Bondi 型与盘型吸积的过渡。
深圳大学与中国原子能科学研究院等机构的研究利用 WinNet 网络,考察了 $^{59}\mathrm{Cu}$ 与 $^{63}\mathrm{Ga}$ 的竞争反应对 I 型 X 射线暴中丰度分布的影响。研究给出这两个核素相关反应对爆发过程中元素丰度分布的作用,为理解 X 射线暴 rp 过程核合成提供依据。
研究通过甚高能伽马射线与中微子区分微类星体属于 LMXB 还是 HMXB,发现两类源空间分布不同导致银河经向弥散伽马射线分布差异显著:若由 LMXB 主导,伽马射线分布更向银河中心集中,且 HMXB 分布无法解释最新的银河系弥散中微子观测。LHAASO、HAWC、IceCube 与 KM3NeT 对弥散伽马射线和中微子通量的更高精度测量,将确定微类星体族群的空间分布并检验宇宙线“膝”区的起源。
研究用 JAM2 输运模型计算了 √sNN=2.85 GeV 的 U+U 碰撞中全局 Λ 极化,为 HIAF 未来测量做准备。tip-tip 与 side-side 构型的全局 Λ 极化显著高于 body-body 构型,且差距随四极形变参数 β2 增大而扩大,表明取向依赖的极化对核形变敏感。