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利用组合规范对称性构建非阿贝尔量子自旋液体
非阿贝尔拓扑态是量子物质最显著的形式之一。这些系统中准粒子激发的交换以简并多体态空间中的非交换幺正变换为特征，即这些准粒子具有非阿贝尔编织统计 [ 1 , 2 ]。理论上预测非阿贝尔态可以描述某些分数量子霍尔 (FQH) 态 [ 3 – 6 ]。Kitaev 的蜂窝自旋液体模型 [ 7 ] 是另一个例子；它在磁场中表现出非阿贝尔相，激发具有 Ising-anyon 统计。实现物质非阿贝尔拓扑态的更一般系统类是 Kitaev 的精确可解量子双模型 [ 8 ]，其中特定状态由选择链接（或规范）自由度取值的非阿贝尔群决定。在实验系统中实现量子双模型的一个障碍是，它们以群元素表示的自由度之间的多体相互作用来写，而不是物理自由度，如自旋或电荷。要通过实验实现量子双模型，需要设计具有一体和两体相互作用的母哈密顿量。参考文献 [ 9 , 10 ] 和 [ 11 ] 在这方面做出了显著的努力。参考文献 [ 9 , 10 ] 的量子双实现中的局域规范对称性是涌现的，仅在理论的低能部分活跃（因此是微扰的）。另一方面，在参考文献 [ 11 ] 中，局域规范对称性是精确的，但不清楚哈密顿量是否像在参考文献 [ 9 ] 中那样在物理上可实现，其中提出了使用约瑟夫森结阵列的物理实现。本文的目标是开发一个框架来填补这两种方法的空白：我们设计一个具有精确局部非阿贝尔规范对称性的物理哈密顿量，仅使用可以在物理系统（如超导量子电路）中实现的 1 体和 2 体相互作用。该计划的关键在于将组合规范对称性 [ 12 ]（请参阅参考文献 [ 13 ]，其中深入介绍了阿贝尔理论的对称性原理，并附带了示例的分步构建）扩展为非阿贝尔理论。规范对称性内置于微观哈密顿量中，因此是精确的，而不是仅在低能量极限下出现。规范对称性在现实哈密顿量中是精确的，这扩展了拓扑相可能稳定的参数范围，从而提供了一种摆脱可达到能隙大小限制的方法。此外，该模型具有铁磁和反铁磁 ZZ 相互作用，以及纵向和横向场。因此，自旋模型是自旋哈密顿量的明确实现，不存在符号问题，实现了非阿贝尔拓扑相。我们重点研究蜂巢格子上链接变量取四元数群 Q 8 内的值的量子双元组。我们用自旋-1/2 自由度表示 8 个四元数变量（ ± 1、± i、± j 和 ± k）。我们将在蜂巢格子的每个链接中使用 4 个“规范”自旋，从而定义一个 16 维希尔伯特空间，我们将其分成偶数和奇数宇称态两组，并使用 8 个偶数宇称态来表示 8 个四元数。该构造使用链接上的“物质”自旋来分裂偶数和奇数宇称态，并在位置上强制三个四元数变量相乘为恒等式（“零通量”条件）。最后，我们给出具有相同非阿贝尔组合规范对称性的超导量子电路。在超导导线很小的极限情况下，电压偏置经过调整，使得每根导线中都倾向于两个近乎简并的电荷态，系统将成为文献 [ 14 ] 中引入的 WXY 模型的非阿贝尔推广。在这种情况下，问题中剩余的能量尺度是约瑟夫森耦合，如果系统（具有组合规范对称性）有间隙，则非微扰间隙必然是这个尺度的数量级。
![b'show电子特性，从半导体到超导。 [4]分层TMDC的整体结构由堆叠的X \ Xe2 \ X80 \ X93M \ Xe2 \ X80 \ X80 \ X93X三明治组成，这些三明治通过Van der waals的相互作用将其固定在一起。 [5,6]由于与内部的共价键相比，层间相互作用的弱性，因此可以在相对容易的方式中分离出单个X \ Xe2 \ X80 \ x80 \ x93m \ x93m \ x93m \ x93m \ x80 \ x80 \ x93x平板（也称为单层或单层）。主要多型型为1T，2H和3R，其中字母数字代码指示X \ XE2 \ X80 \ X93M \ X93M \ Xe2 \ X80 \ X80 \ X93X每单位单元格的X93X三明治加上结构对称性（H = Hexagonal，t = totragonal，t = totragonal，r = Rhombohedral）。 [5] MOS 2是具有低毒性的分层TMDC的原型示例。 [7] 2H（或单层的特定情况下1H）和1T作为MOS 2的最探索类型。 2H MOS 2具有三角棱柱结构，在热力学上是稳定的，可以在自然界中作为钼矿物矿物质。 [8]当大量2H MOS 2缩小到1H单层时，它会从'](/simg/7/7b39bb38fc7f601938f1f2aa929c33981b3cd7fe.webp)
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b'show电子特性，从半导体到超导。[4]分层TMDC的整体结构由堆叠的X \ Xe2 \ X80 \ X93M \ X93M \ Xe2 \ X80 \ X93X三明治组成，这些三明治通过van der waals相互作用将其固定在一起。[5,6]由于与内部的共价键相比，层间相互作用的弱点，因此单个X \ Xe2 \ X80 \ X93M \ X93M \ Xe2 \ X80 \ X80 \ X93X平板（也称为单层或单层）可以在相关的方式中隔离。主多型型为1T，2H和3R，其中字母数字代码指示X \ Xe2 \ X80 \ X93M \ X93M \ Xe2 \ X80 \ X80 \ X93X三明治每单位单元单元格以及结构对称性（H = H = Hexagonal，T = Totragonal，R = Totragonal，R = Rhombohed）。[5] MOS 2是层状TMDC低毒性的典型示例。[7] 2H（或单层特定情况下的1H）和1T是MOS 2的最探索类型。2H MOS 2具有三角骨结构，在热力学上是稳定的，可以在自然界中作为钼矿物矿物质。[8]当散装2H MOS 2缩小到1H单层时，它会从'
自驱动二维材料器件设计中的对称性破坏
摘要：石墨烯和其他二维 (2D) 材料的出现为光电子应用提供了巨大的潜力。人们提出了各种器件结构和新颖的机制来实现具有独特检测特性的光电探测器。在这篇小综述中，我们重点介绍了自驱动光电探测器，它在物联网和可穿戴电子产品所需的低功耗甚至无功率运行方面具有巨大潜力。为了解决自驱动特性的一般原理，我们提出并阐述了基于二维材料的自驱动光电探测器对称性破缺的概念。我们讨论了自驱动光电探测器破坏对称性的各种机制，包括不对称接触工程、场诱导不对称、PN 同质结和 PN 异质结构。回顾并比较了基于这些机制的典型器件实例。对当前自驱动光电探测器的性能进行了严格评估，并讨论了目标应用领域的未来发展方向。
配体诱导对称性破缺是...的起源
图 3：a) 覆盖不同 L 型配体的结构（原子颜色：Cl=绿色、Se=灰色、Cd=金色、碳=棕色、氢=白色、硫=橙色、氧=红色、磷=深蓝色、氮=浅蓝色）以及所使用的命名法和各自的光学带隙。C 1 (Cl) 是图 1 的重复，用于比较。b) 最低八个状态的激子精细结构（最低激子状态设置为零能量）。颜色对应于对数刻度上状态的振荡器强度。
高通量计算筛选具有单斜对称性的新型硅同素异形体
采用随机策略结合群论、图论和高通量计算，系统地扫描了共87种新的单斜硅同素异形体。新的同素异形体中，13种具有直接或准直接带隙，12种具有金属特性，其余为间接带隙半导体。这些新型单斜硅同素异形体中有30多种表现出大于或等于80 GPa的体积模量，其中3种表现出比金刚石硅更大的体积模量。只有两种新的硅同素异形体表现出比金刚石硅更大的剪切模量。详细研究了所有87种Si单斜同素异形体的晶体结构、稳定性（弹性常数、声子谱）、力学性能、电子性能、有效载流子质量和光学性能。五种新的同素异形体的电子有效质量ml小于金刚石硅的电子有效质量。所有这些新型单斜硅同素异形体在可见光谱区都表现出强吸收。结合它们的电子带隙结构，这使它们成为光伏应用的有前途的材料。这些研究极大地丰富了目前对硅同素异形体的结构和电子特性的认识。
低碳钢中重叠和振荡策略的电弧直接能量沉积的对称性分析
摘要：近几十年来，增材制造领域人气飙升，尤其是作为传统金属零件生产的可行替代方案。定向能量沉积 (DED) 是最有前途的增材技术之一，其特点是沉积速率高，其中电弧增材制造 (WAAM) 就是一个突出的例子。尽管 DED 具有诸多优势，但众所周知，其生产的零件表面质量和几何精度不佳，这一直是其广泛应用的主要障碍。这在一定程度上是由于对增材层产生的复杂几何形状缺乏了解。为了应对这一挑战，研究人员专注于表征增材层的几何形状，特别是焊珠的外部。本文通过比较两种不同的技术：振荡策略和重叠焊珠，专门研究了产生的壁的几何特征和对称性。
对称性和量子信息
到目前为止，量子信息科学已经是一个成熟的领域，理论家和实验家都在寻求利用量子力学定律以全新而有趣的方式处理信息和计算。但量子信息理论也为基础物理学提供了一个新的视角，为我们提供了一种通用的语言和一个有用的工具箱，以阐明信息和计算等抽象概念以及它们在物理世界中的实现方式。这门关于对称性和量子信息的课程将介绍这种思维方式，并为您未来在量子信息和计算方面的努力提供一个具体的工具箱。我们将讨论一些基本的信息理论问题，例如量子信息的存储、测量、压缩和传输。我们的指导原则是识别隐藏在这些问题背后的对称性（许多人可能从以前的数学和物理课程中熟悉这种方法），我们将学习如何利用群表示理论的机制利用这些对称性来解决手头的问题。
与破碎的时间反向对称性的相互作用系统的量子模拟
量子相互作用粒子的多体系统，其中分时对称性被打破会产生各种丰富的集体行为，因此是现代物理学研究的主要目标。量子模拟器可以可能用于探索和理解此类系统，这些系统通常超出了经典模拟的计算范围。，具有通用量子控制的平台可以在实验上访问广泛的物理特性。然而，同时实现了强大的可编程相互作用，强烈的时间反转对称性破坏以及以可扩展方式进行高保真量子控制是具有挑战性的。在这里，我们意识到通用捕获离子量子处理器中相互作用的，时间反向破裂的量子系统的量子模拟。使用最近提出的可扩展方案，我们实现了时间反向破坏的合成规场，在捕获离子链中首次显示的是第一次显示的，以及独特的耦合几何形状，可能可以扩展到多维系统的模拟。我们在控制和测量方面的高保真单位分辨率以及高度可编程的相互作用，使我们能够对基态的完整状态断层扫描，以显示持续电流的基态，并观察到与非琐事相互作用的时间逆转系统的动态。我们的结果为模拟具有广泛特征和耦合几何形状的时间逆转的多体系统开辟了道路。
生成网络建模揭示了整个昆虫大脑连接组表现出的双边对称性的定量定义
抽象比较连接组可以帮助解释神经连通性与遗传学，疾病，发展，学习和行为的关系。然而，对两个网络之间差异的重要性和性质进行统计推断是一个开放问题，并且这种分析尚未广泛应用于纳米级连接组。在这里，我们通过案例研究对幼虫果蝇脑连接组的双边对称性进行研究。我们将“双边对称性”的概念转化为左和右半球网络结构的生成模型，从而使我们能够测试和完善对对称性的理解。我们发现在整个左和右网络以及特定细胞类型之间的连接概率上存在显着差异。通过重新缩放连接概率或根据重量去除某些边缘，我们还提出了该连接表所表现出的双边对称性的调整定义。这项工作表明了网络的统计推断如何为连接组的研究提供信息，从而促进神经结构的未来比较。