近日,中科院武漢物理與數學研究所的管習文研究員、重慶大學的Murray Batchelor教授、中山大學的李朝紅教授應邀在《現代物理評論》(Review of Modern Physics)發表一篇關于一維費米子系統理論和實驗的綜述文章Fermi gases in one dimension: From Bethe ansatz to experiments,Rev. Mod. Phys. 85, 1633–1691 (2013),三位作者為共同通訊作者。《現代物理評論》自創刊以來,有中國大陸機構署名的論文約10篇。
隨著冷原子實驗技術的發展,一維量子原子氣體陸續在實驗中成功實現。作為一維量子多體系統最為可信的理論,嚴格解方法的多項理論預期相繼得到實驗的驗證,雨后春筍般涌現的研究結果不斷發表在世界知名學術雜志上。
中國物理學家在可積性理論的研究中做出了重大的貢獻。楊振寧先生早在1967年就對兩分量相互作用費米系統的低溫性質進行了研究,并提出了可積性理論中的基石——Yang-Baxter方程。中科院物理研究所、南開大學、西北大學等學術機構都有嚴格解領域上世界先進研究團隊。他們長期致力于該領域的研究,在尋找新的可積模型、求解可積模型的物理性質、研究Yang-Baxter方程的解等方面作出了優秀的理論成就,得到了世界同行的認可。
該論文近六十頁,對這些年來可積性理論和冷原子實驗物理學的研究進行了綜合評述。講述了Gaudin-Yang模型、費米玻色混合氣體、多分量費米氣體等系統的嚴格解,并介紹了相關的Tonks-Gireardeu氣體、 BCS-BEC過渡、FFLO配對相機制、關聯函數等。基于嚴格解,文章系統地給出了一維量子系統的普適性質,如自旋電荷分離、量子臨界性等。文章還特別回顧了近些年一維冷原子實驗的新進展,展望了將來的發展方向。
《現代物理評論》是物理學領域公認的頂級綜述期刊,此刊影響因子超過50。1929年創刊以來,每年僅僅發表40余篇約稿文章。該文章的發表也體現了中國的科學工作者在該領域的研究得到了世界的認可。