FIM 系拥有国际公认的理论和计算凝聚态物理学科学家。每个研究小组在材料理论研究的专业领域都拥有独特的全球专业知识。正在进行的研究活动是与意大利、欧洲和世界各地的多个研究和计算中心合作开展的,包括斯坦福大学、普林斯顿大学、亚利桑那州立大学、保罗·德鲁德研究所 (柏林)。许多研究活动还与摩德纳的纳米科学研究所 CNR-NA-NO (www.nano.cnr.it) 密切合作开展。就业
摘要。已知低能转移状态下的弹性中微子对电子和原子核的散射截面对中微子的电磁特性非常敏感。特别是,可以使用能量阈值非常低的液体或固体探测器有效地搜索中微子的磁矩。我们提出了一种将中微子磁矩贡献纳入凝聚态靶低能弹性中微子散射理论处理的形式。采用动态结构因子的概念来描述靶中的集体效应。用数字方法计算了超流体 4He 上氚反中微子散射的微分截面。我们发现 10 − 11 µ B 量级的中微子磁矩对截面有很强的影响。我们的结果可用于未来在液体或固体目标的低能中微子散射实验中寻找中微子磁矩。
近年来,对计算资源的需求巨大,这导致人们投入大量精力从理论上简化复杂问题,并开发各种技术平台来解决特定类别的难题。激子极化子似乎是一种非常有前途的物理系统,是这种技术进步的完美基础。主要研究工作集中在描述高复杂性计算问题与物理系统状态之间的对应关系。结果表明,使用激子极化子,可以实现具有非平凡相配置的 𝑘 -局部哈密顿量,其中 𝑘> 2。除此之外,新贡献在于引入了复杂的耦合切换方法,提供了一种显著提高使用激子极化子平台解决优化问题的成功概率的方法,并且适用于一般的增益耗散模拟器。从算法的角度来看,可以将该方法用作传统计算机架构上的一种有用的启发式方法。此外,还考虑了不同计算任务之间的现有对应关系,并提出了将任意计算任务编码/解码到光学/光子硬件中的方法。考虑了最通用和最复杂的机器学习方法,并考虑了潜在的架构映射。结果表明,使用非线性自旋簇,可以近似预定的架构,累积误差很小,突破了可用计算的极限。这种新的替代方法允许人们在许多凝聚态系统上直接实现神经网络算法,具有各种优点,例如减少了实现更传统的神经网络实现方法所需的额外变量的开销。由于激子极化子具有有前途和诱人的特性,并且具有前瞻性技术,因此除了现有的应用外,还开展了潜在应用的研究,重点是周期性结构及其分析描述。通过强调分析形式,引入的方法可以确定凝聚态的速度分布如何随参数(例如捕获和耗散电位)而变化,从而避免大量计算。建立了行为和相图,为超快信息处理和模拟模拟器的可控激光或极化子流开辟了道路。总而言之,我们可以完全有信心地说,激子-极化子是一个有前途的平台,但尚未充分发挥其潜力。
毕业生概况和学习目标:毕业生将获得凝聚态系统的量子理论、热力学和统计物理学基础知识以及相应的计算方法的广泛教育。他们能够以不同的形式描述系统的结构、机械、电、磁和光学特性。他们掌握了通过例如衍射、光谱和显微技术表征凝聚态化合物的结构、组成和性质的实验方法的一般知识,并能够将其应用于实践。毕业生能够在基础物理、化学和生物医学研究机构、大学、应用研究实验室、测试实验室以及卫生和生态机构中找到合适的职位。该研究的目的是提供量子理论、热力学和统计物理学方面的广泛教育,并结合理论、无机有机和大分子凝聚态系统的当前方法。同时,本研究的目标是让学生全面了解现代实验方法和技术程序的原理。在所选专业中,学生将获得更深入的教育和实践技能。
我们对基于有限深度量子电路编码局部哈密顿量的基态的变分量子特征值求解器的精度进行了基准测试。我们表明,在有间隙相中,精度随着电路深度的增加而呈指数提高。当尝试编码共形不变哈密顿量的基态时,我们观察到两种状态。有限深度状态,其中精度随着层数的增加而缓慢提高;有限尺寸状态,其中精度再次呈指数提高。两种状态之间的交叉发生在临界层数处,其值随着系统尺寸线性增加。我们在比较不同的变分假设及其描述临界基态的有效性的背景下讨论了这些观察结果的含义。
本书广泛回顾了许多技术及其在凝聚态系统中的应用,首先回顾了热力学和统计力学,然后介绍实时和虚时路径积分以及欧几里得量子力学和统计力学之间的联系。本书还详细研究了 Ising、规范-Ising 和 XY 模型。本书开发了重正化群并将其应用于临界现象、费米液体理论和场论的重正化。接下来,本书探讨了玻色子化及其在一维费米子系统中的应用以及均质和随机键 Ising 模型的关联函数。最后介绍了 Bohm-Pines 和 Chern-Simons 理论在量子霍尔效应中的应用。本书向读者介绍了各种技术,为理论、统计和凝聚态物理学的研究生和研究人员开辟了凝聚态理论的广阔领域。
牛津软物质和生物物质中心 乌得勒支大学物理和胶体化学 乌得勒支大学软凝聚态物质组 荷兰阿姆斯特丹 AMOLF 研究所 新英格兰复杂流体工作组 布兰代斯复杂流体组 比利时布鲁塞尔自由大学聚合物和软物质动力学实验室 法国巴黎高等师范学院 Damien Baigl 实验室 德国莱比锡大学 (Käslab) 软物质物理组 德国弗莱堡弗劳恩霍夫高速动力学 EMI 研究所“软生物物质中的冲击波” 英国中央兰开夏大学计算物理组 德国雷根斯堡大学 Stephan Baeurle 课题组先进材料理论与计算 德国哥廷根马克斯普朗克动力学与自组织研究所复杂流体动力学系莱顿,荷兰弗莱堡高等研究院 (FRIAS),弗莱堡大学软物质研究学院,软物质和部分有序物质物理学博士卢布尔雅那大学数学和物理学院,SLO 软物质和分子生物物理小组,应用物理系,圣地亚哥德孔波斯特拉大学,西班牙软物质团队,查尔斯库仑实验室,法国国家科学研究中心和蒙彼利埃第二大学,蒙彼利埃,法国 Matière et Systèmes Complexes, CNRS, Université Paris Diderot, France Laboratoire de Physique des Solides, CNRS, Université Paris 11, Orsay, France Matière molle et chimie, CNRS, ESPCI, Paris, France Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, CNRS, ESPCI, Paris, France Physico-chimie des Polymères环境分散科学等Ingénierie de la Matière Molle,法国巴黎 ESPCI 实验室胶体与材料部门,CNRS,ESPCI,巴黎微流控、化学组织和纳米技术组,法国巴黎 ENS 居里物理化学研究所,居里研究所,法国巴黎 Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organise Nanométrique et Supramoléculaire,CEA Saclay Service de Physique de l'État Condensé, CEA Saclay Institut de Physique de Rennes, équipe matière molle, CNRS, Université de Rennes 1, France Institut Charles Sadron, CNRS, Université de Strasbourg, France Centre de Recherche Paul Pascal, Bordeaux, Paris, France Laboratoire du Futur, CNRS, Rhodia, Bordeaux, France LPMCN,équipe Liquides aux 接口,法国里昂第一大学国家科学研究中心 比利时布鲁塞尔自由大学物理系聚合物与软物质团队 比利时蒙斯大学界面与复杂流体实验室 法国里昂高等商学院国家科学研究中心物理实验室 德国康斯坦茨大学 Fuchs 和 Maret 教授团队 德国斯图加特霍恩海姆大学 Hinrichs 和 Weiss 教授团队
凝聚态物理和超冷原子物理的现代实验发展对理论家提出了巨大的挑战。本书对许多粒子物理中的量子场论进行了教学介绍,强调了形式主义对具体问题的适用性。第二版包含两个新章节,开发了经典和量子非平衡现象的路径积分方法。其他章节涵盖了一系列主题,从多体技术和函数积分的介绍,到重正化群方法、响应函数理论和拓扑。强调概念方面和形式方法,但讨论集中在主要来自凝聚态物理和邻近领域的实际实验应用上。具有完整解决方案的扩展和具有挑战性的问题在形式操作和面向研究的思维之间架起了一座桥梁。本书旨在将研究生提升到可以从事独立研究的水平,是对许多粒子理论的研究生课程的补充。