张广铭
- 作品数：15 被引量：23H指数：3
- 供职机构：清华大学理学院物理系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术自动化与计算机技术电气工程更多>>
- Majorana费米子与拓扑量子计算被引量：6
- 2017年
- 1937年,Majorana发现Dirac所提出的相对论性协变的电子波动方程,在另一个表象下所得到解可以描述不带电荷的费米子,具有与Dirac费米子不同的性质。在基本粒子领域,对这种Majorana费米子的寻找至今一直在进行中;而在凝聚态物理领域,对拓扑超导体和分数量子霍尔态的研究,人们已经发现了与Majorana费米子有相同行为的准粒子。特别是在二维拓扑超导体系中出现的涡旋元激发包含了零能量的Majorana准粒子,它们在交换操作下表现出非阿贝尔的统计性质,因而有望借以实现拓扑量子计算。文章系统地介绍了凝聚态物质系统中获得Majorana费米子的理论模型和物理实现,并进一步介绍了与之相关的拓扑量子计算的实现方法。
- 朱国毅王瑞蕊张广铭
- 关键词：超导电性量子计算
- FeSe基超导单晶与薄膜研究新进展:自旋向列序、电子相分离及高临界参数
- 2018年
- FeSe基超导体的超导临界温度可大范围调控,物理现象丰富,是非常规超导机理研究的热点.由于较高的超导临界参数及易于加工等特点,FeSe基超导体在超导应用开发方面也日益受到重视.大尺寸高质量的单晶和薄膜形态的FeSe基超导材料,对于相关基础科学研究和应用开发都极为重要.作者近年来先后开发和发明了水热离子交换(ion-exchange)、离子脱插(ion-deintercalation)、基底辅助水热外延生长方法,成功解决了二元FeSe和插层(Li,Fe)OHFeSe超导体高质量单晶和薄膜的生长和物性调控难题.进而在相关物理问题的研究中取得新进展,包括发现二元FeSe中自旋向列序与超导电性密切相关,观测到(Li,Fe)OHFeSe中的电子相分离现象.此外,(Li,Fe)OHFeSe超导薄膜呈现很高的超导临界电流密度和上临界磁场,其应用前景值得关注.
- 董晓莉金魁金魁周放袁洁赵忠贤
- 关键词：单晶生长薄膜生长超导性质
- 光晶格中自旋3/2超冷费米原子的Mott绝缘态及其量子相变
- 2011年
- 我们首先简要介绍了超冷原子和光晶格,然后利用推广的单带Hubbard模型讨论了二维正方光晶格中自旋3/2费米型超冷原子体系中的几种Mott绝缘态,其中该系统的自旋自由度具有较大SO(5)对称性.对于对称性破缺的自旋四极矩有序态和自旋偶极-八极矩共存有序态,我们详细研究了系统的低能集体激发模式-Goldstone玻色激发的具体行为.在SU(4)对称点附近,我们发现强烈的量子涨落可能会演生出一个SU(4)π通量的自旋液体态.对此,我们还分析了这两种奇异量子态之间可能存在的量子相变.
- 张广铭涂鸿浩
- 关键词：超冷原子量子相变
- 拓扑激发驱动的热力学相变及其张量网络研究方法
- 2023年
- 对热力学相及相变的认知构成了我们理解整个物质世界的物理基础,从朗道对称破缺相变范式到拓扑激发驱动的热力学相变,相变理论的研究发展在物质科学进步之路上树立起了一座座丰碑.一个著名的例子就是Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变,它是在从低温到高温的演变过程中,U(1)旋转对称性没有自发破缺情形下,成对涡旋的解耦合所致.近期,人们利用张量网络表示理论和数值计算方法,将统计模型的转移矩阵对应为一维量子模型.再根据量子模型纠缠熵的奇异性,在热力学极限下可以精确确定系统的相图,并准确计算各种物理量,该研究方法为研究具有连续对称性的二维系统的拓扑相变注入了新活力.
- 宋峰峰张广铭
- Kitaev模型与拓扑量子相变
- 2007年
- 文章通过在一种准一维路径上引入自旋算符的约当-维格纳(Jordan-Wigner)变换,证明了Kitaev自旋模型完全等价于一个不含任何非物理自由度的自由Majorana费米子模型。通过对偶变换,进一步证明了这个系统中存在的量子相变可用非定域的拓扑序参量来描述;并且,这些非定域的拓扑序参量在对偶空间变成为定域的朗道类型的序参量。文章作者的工作揭示了传统的量子相变和拓扑量子相变的内在关系,扩展了朗道二级相变理论的适用范围。
- 封晓勇张广铭向涛
- 量子临界性
- 2011年
- 2011年2月出版的Physics Today杂志上,美国哈佛大学物理学教授Subir Sachdev和德国马克斯.普朗克固体物理研究所Bernhard Keimer所长撰文,就"量子临界性"做了详尽的阐述并指出,在绝对零温度下,由量子涨落导致的相变似乎是一个没有实验意义的、抽象的理论概念,但它却是我们理解众多实验现象的关键.
- 张广铭
- 关键词：量子涨落临界性物理学教授普朗克
- 物理诺奖之Haldane相的来龙去脉被引量：1
- 2016年
- 文章系统地介绍了量子反铁磁海森伯自旋链中"Haldane猜想"提出的历史背景和导致的物理后果,以及相关研究工作的发展、演化的来龙去脉。可以从中看到,正是"Haldane相"的研究,开辟了当今凝聚态物理学的一个崭新领域,即对称保护拓扑量子物态。
- 张广铭
- 一维量子子自自旋链中拓扑有序态的物理描述
- 2012年
- 一维量子多体系统是凝聚态物理学中的重要研究方向之一,其中的新奇量子物态则是重要的研究课题。本文我们首先简要回顾一维量子整数自旋链体系的相关研究背景,然后提出一类SO(n)对称的严格可解量子自旋链模型及其矩阵乘积基态。当奇数n≥3时,体系的基态为Haldane相。利用这类态中隐藏的稀薄反铁磁序,我们找到了刻画这类态的非局域弦序参量,并在隐藏拓扑对称性的统一框架下解释了稀薄反铁磁序以及边缘态等奇特现象的起源。当偶数n≥4时,体系的基态为二聚化态。这些态属于破缺平移对称性的非Haldane相,但同样具有隐藏的反铁磁序。通过这些严格解的研究,我们还得到了一维SO(n)对称的双线性–双二次模型的基态相图,并发现在n≥5时,一维SO(n)对称的反铁磁海森堡模型的基态处于二聚化相中。基于以上这些结果,我们推广构造了一维平移不变且包含李群G对称性的Valence BondState(VBS)态,并利用其矩阵乘积表示讨论了对应哈密顿量的构造方法。对于自旋为S的量子整数自旋链,我们研究了两类具有不同拓扑属性的VBS类,前一类VBS态的边缘态处于SU(2)自旋J的不可约表示,后一类VBS态的边缘态为SO(2S+1)旋量。在前一类态中,我们以自旋为1的费米型VBS态为例构造了对应的哈密顿量。对后一类态,我们证明了它们等价于SO(2S+1)矩阵乘积态,从而揭示了呈展对称性的起源和边缘态的性质。我们还推广了SO(5)对称的玻色型和费米型VBS态,并探讨了它们的拓扑刻画方式。
- 涂鸿浩张广铭
- D-wave superconductivity induced by short-range antiferromagnetic correlations in the two-dimensional Kondo lattice model
- The possible heavy fermion superconductivity is carefully reexamined in the two-dimensional Kondo lattice mode...
- 张广铭
- 凝聚态物理学的新篇章--超越朗道范式的拓扑量子物态
- 2021年
- 在凝聚态物理学发展历程中,朗道-金兹堡相变理论奠定了人们对物质形态和有序相及其相变的认识基础,在结合了威尔逊重正化群理论后,形成了朗道-金兹堡-威尔逊范式,并成为整个现代物理学宏伟大厦的重要基石。然而,在复杂电子多体系统的实验研究中,以量子霍尔效应、分数量子霍尔效应和铜氧化物高温超导体的实验发现为代表,涌现了众多超越朗道-金兹堡-威尔逊范式的新奇量子物态,掀开了凝聚态物理学的新篇章。文章从量子霍尔效应出发,介绍了二维电子体系中的几种典型拓扑量子物态。之后,重点介绍二维强关联电子多体系统中的内禀拓扑有序态。围绕Kitaev提出的二维Toric Code量子自旋模型,详细论证了该模型的基态为具有Z_(2)内禀拓扑序的量子自旋液体,讨论了其基态的拓扑简并、低能任意子激发,以及相关的拓扑量子相变。同时,简要介绍了内禀拓扑有序态的最新研究进展和可能的未来发展方向。
- 张广铭朱国毅
