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從理論物理學家安德森“more is different”的觀點提出以來，人們越來越多地意識到多體系統中可以出現豐富的、與單個粒子性質不同的新物理規律。在二維自由電子系統中，大量相互作用的二維電子構成一個強關聯體系。在特定條件下，系統哈密頓算符中的電子間長程庫倫相互作用主導了系統的物理性質。這是一個無參數的理論問題，也是一個無法微擾處理的問題。多體問題的復雜和有趣在這里體現得淋漓盡致：攜帶單位電荷的一群電子可以產生攜帶小于單位電荷的準粒子。 極低溫強磁場中的超高遷移率二維電子氣可以出現分數量子霍爾效應。奇數分母的分數量子霍爾態有唯一的基態：復合費米子的整數量子霍爾效應或復合玻色子的玻色愛因斯坦凝聚。單層二維電子氣中填充因子為5/2的分數態是罕有的偶數分母態的例子，它可能對應了p波配對的復合費米子，擁有拓撲保護的多簡并基態波函數，其準粒子可能服從非阿貝爾統計。5/2態是第一個被認為可以用于拓撲量子計算的實驗體系。3/2填充因子處，原有的實驗結果和理論框架支持復合費米子海的解釋，即不存在3/2分數態，也不應該存在分數量子霍爾平臺。圖：不同門電壓條件下的磁場依賴關系，隨著門電壓改變局域條件，5/3的量子霍爾平臺逐漸演變為令人意外的3/2平臺。[Nature Communications 10, 4351 (2019)] 量子材料科學中心于2016年觀測到了3/2偶數分母分數量子霍爾平臺，該工作于2017年10月投稿，2019年9月26日在線發表于《自然.通訊》（https://doi.org/10.1038/s41467-019-12245-y）。林熙課題組的付海龍（2017年畢業，現為Penn State University校級榮譽Eberly Research Fellow）為此現象的觀測者，二維電子氣樣品由普林斯頓大學L. N. Pfeiffer提供。實驗發現，3/2平臺的量子化程度高達0.02%，只在二維電子氣被局域的特定條件下出現，這意味著帶合適邊界條件的多體體系可能有與無邊界條件時不一樣的量子態存在。 當局域結構中形成3/2平臺時，局域結構外是5/3分數態，所以1/6量子電導被反射了。1/6的量子電導不屬于通常理論框架下的任何邊界態，所以它的出現可能預示著新的邊界態以及新的準粒子的出現。量子中心的謝心澄老師和他的學生吳宜家對此給出理論分析，提出隧穿強度的變化在局域結構附近引起拓撲相變，從而導致分數電荷的再次量子化。5/3分數態的準粒子攜帶的電荷是e/3，1/6電導的出現可能是5/3態的準粒子繼續1/2量子化的結果，所以理論預言了一個攜帶e/6分數電荷的新激發。

大部分鐵基超導的母體在有限溫度會有“向列”相變，在此溫度之下晶格的四重旋轉對稱性會自發破缺，而在此相變溫度下略低或相同的溫度會發生條紋反鐵磁相變。所以通常認為這些鐵基材料中的向列相是由反鐵磁關聯驅動。但是FeSe體材料的行為與典型的鐵基超導材料非常不同。FeSe在90K溫度有向列相變，但直到可以測量的最低溫度都沒有磁性長程序。最近的核磁共振研究在向列相變溫度附近也沒有看到低能自旋漲落的增強。基于這些結果，一些人推測FeSe中的向列相和磁性無關而可能是由軌道序驅動。通過理論論證和數值計算提出正方晶格上自旋為1的阻挫自旋模型可以有一種“向列量子順磁相”。這個相自發地破缺晶格的四重旋轉對稱性，但是有自旋能隙，所以沒有接近零能的自旋漲落。王垡及合作者指出這種物相可以解釋FeSe體材料的不尋常物性，并且預言FeSe會在條紋反鐵磁序和交錯反鐵磁序的兩種波矢都具有有限能量的低能自旋漲落。

研究人員創造性地運用了可積模型以及低維量子場論的研究手段，通過嚴格的計算，分析了由一維接觸相互作用玻色氣體實現的量子熱機循環，得到了熱機效率、功率等主要參數的解析表達式。作者針對冷原子物理實驗的特點，提出了通過調控原子之間相互作用強度實現量子熱機循環的構想，理論上證實了相互作用調控可實現和原先人們熟知的磁熱、壓熱效應類似的一種全新的量子熱效應。基于

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