近日,中科院武汉物理与数学研究所的管习文研究员、重庆大学的Murray Batchelor教授、中山大学的李朝红教授应邀在《现代物理评论》(Review of Modern Physics)发表一篇关于一维费米子系统理论和实验的综述文章Fermi gases in one dimension: From Bethe ansatz to experiments,Rev. Mod. Phys. 85, 1633–1691 (2013),三位作者为共同通讯作者。《现代物理评论》自创刊以来,有中国大陆机构署名的论文约10篇。
随着冷原子实验技术的发展,一维量子原子气体陆续在实验中成功实现。作为一维量子多体系统最为可信的理论,严格解方法的多项理论预期相继得到实验的验证,雨后春笋般涌现的研究结果不断发表在世界知名学术杂志上。
中国物理学家在可积性理论的研究中做出了重大的贡献。杨振宁先生早在1967年就对两分量相互作用费米系统的低温性质进行了研究,并提出了可积性理论中的基石——Yang-Baxter方程。中科院物理研究所、南开大学、西北大学等学术机构都有严格解领域上世界先进研究团队。他们长期致力于该领域的研究,在寻找新的可积模型、求解可积模型的物理性质、研究Yang-Baxter方程的解等方面作出了优秀的理论成就,得到了世界同行的认可。
该论文近六十页,对这些年来可积性理论和冷原子实验物理学的研究进行了综合评述。讲述了Gaudin-Yang模型、费米玻色混合气体、多分量费米气体等系统的严格解,并介绍了相关的Tonks-Gireardeu气体、 BCS-BEC过渡、FFLO配对相机制、关联函数等。基于严格解,文章系统地给出了一维量子系统的普适性质,如自旋电荷分离、量子临界性等。文章还特别回顾了近些年一维冷原子实验的新进展,展望了将来的发展方向。
《现代物理评论》是物理学领域公认的顶级综述期刊,此刊影响因子超过50。1929年创刊以来,每年仅仅发表40余篇约稿文章。该文章的发表也体现了中国的科学工作者在该领域的研究得到了世界的认可。