两个费米模式的占据态的相干叠加是否应被视为纠缠，即其内禀量子关联是否可以从操作上得到并作为有用的资源，这一问题仍然存在争议。有人对此提出了质疑，认为由于宇称超选择规则限制了物理可观测量的集合，因此无法通过对单个模式进行局部操作来实现这种纠缠。换句话说，人们不能观测到对贝尔不等式的违反。然而，在本文中，Ptaszyński和Esposito表明，两模式费米态的纠缠可被用作开放系统热力学过程中的真正的量子资源，使得人们可以执行无法在可分离态实现的任务。在这个意义上，作者证明了量子热力学可以阐明费米纠缠的本质以及用于定义费米纠缠的不同概念的操作性意义。

（雷家睿）

Fermionic One-Body Entanglement as a Thermodynamic Resource

K. Ptaszyński and M. Esposito

Phys. Rev. Lett. 130, 150201(2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.150201

强测量通常会使得被测量的有限维系统的动力学被限制在芝诺子空间中，由于耗散项受到抑制，系统随后的演化是幺正的。在这篇文章中，Krishna等人表明强测量和热力学极限之间的竞争会引发不同性质的行为，它会导致时间平移对称性破缺相变，进而产生连续时间晶体。作者考虑了一种无驱动自旋星模型，其中心自旋受到连续强测量；作者阐释了系统在不同参数区域内的动力学行为。作者表明当测量强度超过某一临界值时，热力学意义上很多的附属自旋的磁化，连同中心自旋的磁化，会出现极限环振荡。

（赵秀花）

Measurement-Induced Continuous Time Crystals

M. Krishna, P. Solanki et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 150401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.150401

作者们通过学习使用Kraus算子的过程表示来执行离散和连续变量量子系统的量子过程层析（QPT）。Kraus形式确保了重构的过程是完全正定的。为了使过程保持迹不变，他们在优化过程中使用所谓的Stiefel流形上的约束梯度下降（GD）方法来获得Kraus算子。他们的假设使用少量的Kraus算子来避免直接估计低秩量子过程的大型过程矩阵，例如Choi矩阵。 GD-QPT在两量子比特随机过程的基准测试中与压缩感知（CS）和投影最小二乘（PLS）QPT的性能相匹配，但通过结合这两种方法的最佳特点而脱颖而出。与CS类似（但不同于PLS），GD-QPT可以从仅少量的随机测量中重构过程，并且与PLS类似（但不同于CS），它也适用于更大的系统尺寸，至少可达五个量子比特。他们预计GD-QPT的数据驱动方法可以成为一个实用的工具，在中等规模的量子系统中极大地降低了QPT的成本和计算工作量。

(李元朋)

Gradient-Descent Quantum Process Tomography by Learning Kraus Operators

S. Ahmed, F. Quijandría, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 150402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.150402

参数化量子线路可以被用作量子神经网络，在针对学习问题进行训练方面它具有超越经典网络的潜力。到目前为止，大部分关于参数化量子线路在实际问题上的表现的结论本质上都是摸索式的。特别是，量子神经网络训练的收敛速率问题还没有被完全理解。在这篇文章中，Liu等人针对一类变分量子机器学习模型的训练误差，解析分析了其梯度下降的动力学。他们将大规模量子神经网络定义为大量量子比特和变分参数极限下的参数化量子线路。作者找到了一个简洁的解析表达式来描述神经网络损失函数的平均行为，并对相关结果进行了讨论。比如对于随机量子线路，作者预言并描绘了依赖于系统参数的训练残差的指数衰减行为。最后作者提供了能够验证其解析结果的数值实验。

（赵秀花）

Analytic Theory for the Dynamics of Wide Quantum Neural Networks

J. Liu, K. Najafi et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 150601 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.150601

随着远程检测需求的增长和训练数据量的增加，分布式机器学习在通信约束下成为一个关键问题。这项研究研究提供了一种通信效率高的量子算法，用于处理两个传统机器学习问题：最小二乘拟合和softmax回归问题，其中数据集分布在两个参与方中。作者们的量子算法以O(log₂(N)/ε)的通信复杂度找到模型参数，其中N是数据点的数量，ε是参数误差的界限。与实现相同目标的经典和其他量子方法相比，作者们的方法在数据量扩展方面提供了通信优势。文中方法的核心是量子双方关联算法，可估计分布在两个方当中的两个比特字符串的相关性或汉明距离，可以进一步应用于其他信息处理任务。

(李元朋)

Communication-Efficient Quantum Algorithm for Distributed Machine Learning

H. Tang, B. Li, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 150602 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.150602

最近，在文章 [Xie and Eberly, Phys. Rev. Lett. 127, 040403 (2021)] 中作者已经找到了关于三量子比特纯态的真正多体纠缠(GME)的合适度量，但是为混合态寻找有效的纠缠度量仍然是待解决的问题。到目前为止，它不仅需要在实验中进行完整的层析成像，而且需要巨大的计算量。一种主导方案是Gühne, Reimpell和Werner [Phys.Rev. Lett. 98, 110502 (2007)] 提出的使用纠缠见证的期望值来描述纠缠的下界估计。在这篇文章中，Xie等人进行了拓展，给出了纠缠的真正上界。这一拓展仅需要任意厄密算符的期望值。此外，作者确定了一类  算符，它不仅能给出很好的估计，而且只需要非常少的实验测量。在这篇文章中，作者在定义他们的方法之外还通过对他们最近实验中制备的一些纯态和混合态的纠缠度量进行估计来展示了他们的方法。

（赵秀花）

Experimental Examination of Entanglement Estimates

S. Xie, Y.-Y. Zhao et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 150801 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.150801

本文研究了2+1和3+1维共形规范理论中威尔逊线的低能极限。作为威尔逊线表示的函数，某些缺陷算子可能会变得边缘化，导致有趣的重整化群跑动，并导致足够大的表示来完整地或部分地屏蔽带电场。这个结果是普遍的：在足够大的表示中，威尔逊线被带电物质场屏蔽。作者观察到筛选不稳定性的出现与定点合并有关，并在各种应用中研究了这一现象。在某些情况下，威尔逊线的屏蔽是通过维度嬗变和指数级大尺度的生成来进行的。作者在3+1维弱耦合规范理论中识别了红外共形威尔逊线的空间，并确定了由于玻色子或费米子引起的屏蔽云。作者还研究了大N_f极限下2+1维的QED，并确定了非平庸的共形威尔逊线。作者简要讨论了3+1维规范理论中的tHooft线，发现它们在具有简单连接规范群的弱耦合规范理论中是屏蔽的。在具有S对偶的非阿贝尔规范理论中，它与对威尔逊线的分析一起，为作为耦合函数的线算子的筛选提供了一个令人信服的图像。

Phases of Wilson Lines in Conformal Field Theories

Ofer Aharony, Gabriel Cuomo, Zohar Komargodski, Márk Mezei, and Avia Raviv-Moshe

Phys. Rev. Lett. 130, 151601 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151601

本文表明了受相关算子扰动的共形场论的Klein-Bottle熵[H.H.Tu, Phys. Rev. Lett. 119, 261603 (2017)]是无量纲耦合常数的普遍函数。Klein-Bottle熵在临界附近的普遍标度提供了一种通过数据崩塌提取格点算子标度维度的有效方法。作为范例，作者使用连续矩阵乘积算子方法进行数值模拟，验证了具有各种扰动的Ising和  拟费米子子共形场论的Klein-bottle熵的普遍标度。

Universal Scaling of Klein Bottle Entropy near Conformal Critical Points

Yueshui Zhang, Anton Hulsch, Hua-Chen Zhang, Wei Tang, Lei Wang, and Hong-Hao Tu

Phys. Rev. Lett. 130, 151602 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151602

喷注电荷是一种古老的可观测量，已被证明对区分不同味的轻夸克引发的喷注特别有用。在本文中，作者提出了一种通过建立简单、稳健的假设来理解喷注电荷的方法，这些假设非微扰地保持良好的近似，例如同位旋守恒和喷注中的大粒子多重性，放弃了任何微扰分析的尝试。根据这些假设，具有固定粒子多重性的喷注电荷分布根据中心极限定理采用高斯形式，其平均值和方差与单粒子能量分布的分数-power moments有关。这些结果对具有多重性的喷注电荷的标度做出了几个具体的预测，解释了文献中已有的许多结果以及作者在蒙卡模拟中验证的新结果。

Towards a Nonperturbative Formulation of the Jet Charge

Zhong-Bo Kang, Andrew J. Larkoski, and Jinghong Yang

Phys. Rev. Lett. 130, 151901 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151901

Parton saturation is one of the most intriguing phenomena in the high energy nuclear physics research frontier, especially in the upcoming era of the Electron-Ion Collider (EIC). The lepton-jet correlation in deep inelastic scattering provides us with a new gateway to the parton saturation at the EIC. In particular, we demonstrate that azimuthal angle anisotropies of the lepton-jet correlation are sensitive to the strength of the saturation momentum in the EIC kinematic region. In contrast to the predictions based on the collinear framework calculation, significant nuclear modification of the anisotropies is observed when we compare the saturation physics results in e+p and e+Au scatterings. By measuring these harmonic coefficients at the EIC, one can conduct quantitative analyses in different collisional systems and unveil compelling evidence for saturation effects.

Harmonics of Parton Saturation in Lepton-Jet Correlations at the Electron-Ion Collider

Xuan-Bo Tong, Bo-Wen Xiao, and Yuan-Yuan Zhang

Phys. Rev. Lett. 130, 151902 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151902

Using the data sample of 980  fb⁻¹ collected with the Belle detector operating at the KEKB asymmetric-energy e⁺e⁻ collider, we present the results of an investigation of the Λπ⁺ and Λπ⁻ invariant mass distributions looking for substructure in the decay Λ⁺_c→Λπ⁺π⁺π⁻. We find a significant signal in each mass distribution. When interpreted as resonances, we find for the Λπ⁺ (Λπ⁻) combination a mass of 1434.3±0.6(stat)±0.9(syst)   MeV/c²  [ 1438.5±0.9 (stat)±2.5(syst)  MeV/c²], an intrinsic width of11.5±2.8(stat)±5.3(syst) MeV/c² [33.0±7.5(stat)±23.6(syst)  MeV/c²] with a significance of 7.5σ (6.2σ). As these two signals are very close to the ¯KN threshold, we also investigate the possibility of a ¯KN cusp, and find that we cannot discriminate between these two interpretations due to the limited size of the data sample.

First Observation of Λπ⁺ and Λπ⁻ Signals near the ¯KN(I=1) Mass Threshold in Λ⁺c→Λπ⁺π⁺π⁻ Decay

Y. Ma et al. (Belle Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 130, 151903 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151903

使用 BEPCII对撞机的BESII探测器收集的质心能为4.661-4.951 GeV、亮度为4.7 fb⁻¹的e⁺e⁻碰撞数据，作者观察到了X(3872)的新产生过程e+e–→ωX(3872)。显著性为7.8σ，包括统计不确定性和系统不确定性。报告了e+e−→ωX（3872）波恩截面和每个能量点90%置信水平下的相应上限。截面的线形表明ωX(3872)信号可能来自一些非平庸结构的衰变。

Observation of a New X(3872) Production Process e+e−→ωX(3872)

M. Ablikim et al. (BESIII Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 130, 151904 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151904

We present the first measurements of the electric and magnetic form factors of the neutron in the timelike (positive q²) region as function of four-momentum transfer. We explored the differential cross sections of the reaction e⁺e⁻→¯nn with data collected with the BESIII detector at the BEPCII accelerator, corresponding to an integrated luminosity of 354.6  pb⁻¹ in total at twelve center-of-mass energies between √s=2.0–2.95  GeV. A relative uncertainty of 18% and 12% for the electric and magnetic form factors, respectively, is achieved at √s=2.3935  GeV. Our results are comparable in accuracy to those from electron scattering in the comparable spacelike region of four-momentum transfer. The electromagnetic form factor ratio R_em≡|G_E|/|G_M| is within the uncertainties close to unity. We compare our result on |G_E| and |G_M| to recent model predictions, and the measurements in the spacelike region to test the analyticity of electromagnetic form factors.

Measurements of the Electric and Magnetic Form Factors of the Neutron for Timelike Momentum Transfer

M. Ablikim et al. (BESIII Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 130, 151905 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.151905

Victor E等人基于共形弛豫时间近似的微观运动学描述模拟了高能对撞的时空动力学，确定了相对论黏性流体力学（在高能对撞中）的适用范围。研究发现，当雷洛数倒数 Re^-1 的平均值足够小，并且早期平衡阶段被恰当考虑时，流体力学可以定量准确描述集体流。（以此为基础，）他们进一步分析了流体力学在质子-质子、质子-原子核以及轻核对撞中的适用范围。

（肖杨）

Establishing the Range of Applicability of Hydrodynamics in High-Energy Collisions

Victor E et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 152301 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.152301

通过核同位旋三重态的电荷半径数据模型无关地确定电弱均方半径，Chien-Yeah Seng分析了T =1，J^P=0⁺原子核超容许β衰变中的反冲修正。通过与模型估计比对，他认为现有理论可能大大低估了统计速率函数 f 的不确定度。他还讨论了其提出的方法对于标准模型精确性测量的影响，包括降低CKM矩阵第一行幺正性的破缺程度。（他希望）该工作（能）为电荷半径的实验测量注入动力。

（肖杨）

Model-Independent Determination of Nuclear Weak Form Factors and Implications for Standard Model Precision Tests

Chien-Yeah Seng

Phys. Rev. Lett. 130, 152501 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.152501

S. Kegel 等人通过在大Q²区间（0.5 fm ≤ Q² ≤ 5 fm）开展电子散射实验，系统地研究了α-粒子从其基态0^+­­­₁到共振态0⁺₂的激发，测量了所谓的单极跃迁形状因子。新数据的精度极大地超越了旧数据集，每组新数据仅在部分Q²区间与旧数据相符。新的数据可以同时确定低动量展开下的单极跃迁矩阵元<r²>_tr和跃迁半径R²_tr，（进而）引出了一个新的挑战。通过将实验测量与最先进的理论计算进行对比，他们发现现代核力，包括在各种可观测量上都得到很好检验的手征核力，都不能再现α-粒子的激发。

（肖杨）

Measurement of the α-Particle Monopole Transition Form Factor Challenges Theory: A Low-Energy Puzzle for Nuclear Forces?

S. Kegel et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 152502 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.152502

本文中，作者提出了一个基于N-可表示性问题的解的多体理论，其中基态两粒子约化密度矩阵（2-RDM）不用通过多粒子波函数而直接确定。作者推导出一个重新表达高阶RDM的物理约束方程，直接施加于2-RDM，这是从N-粒子密度矩阵推导所需的，称为N-可表示性条件。该方法生成了不依赖于高阶RDMs或波函数的完整2-RDM约束体系。通过使用高阶约束矩阵的二粒子部分的幺正分解，作者可以通过半定规划的方式解决能量最小化问题，其中这些矩阵的低秩结构可以被潜在利用。作者通过计算H₈环的基态电子能量和性质演示了这个方法的应用。

Quantum Many-Body Theory from a Solution of the N-Representability Problem

David A. Mazziotti

Phys. Rev. Lett. 130, 153001 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153001

作者报道了时间分辨光电子能谱中自电离共振效应的实验和理论研究。作者利用~14.15eV的极紫外光子对N₂进行相干激发，制备了b¹ Σ_u⁺价态下三个主要相邻振动能级（v′= 14-16）的叠加，再通过吸收两个或三个近红外光子（800 nm）来探测。这种叠加在测量的光电子能谱中表现为相干振荡。量子力学模拟证实，通过近红外光子共振吸收进入的两个自电离Rydberg态会收敛于激发态A ²Π_u和B ²Σ_u⁺N₂⁺的原子实。作者表明这些共振具有不同的滤波器来观察振动波包，这导致了光电子信号振荡的相位和振幅因自电离共振的性质而有所不同。本文阐明了共振在时间分辨光电子能谱中的重要性，特别揭示了振动量子拍的相位是表征这种共振性质的一个强大的可观测量。

Effects of Autoionizing Resonances on Wave-Packet Dynamics Studied by Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy

Pengju Zhang, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153201

作者报道了多原子分子一氢氧化钙(CaOH)的光学俘获。来自磁光阱的CaOH分子在自由空间中被亚多普勒激光冷却到20(3)μK，并装载到光偶极阱中。作者在57(8)μK的温度下获得了3(1)×10⁹ cm^-3的阱内分子数密度。捕获的CaOH分子被光抽运到激发的振动弯曲模式，其ℓ-型宇称双重态结构是多原子分子在量子科学中广泛应用的潜在资源。作者测量到这种弯曲模态的自发辐射寿命为～0.7s。

Optical Trapping of a Polyatomic Molecule in an ℓ-Type Parity Doublet State

Christian Hallas, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153202 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153202

作者测量了具有稀释自旋杂质的玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)在相互作用下膨胀后的动量密度。作者观测到在凝聚态和杂质云中，大动量k下的尾部呈现出1/k⁴的衰减。这种代数尾源于杂质-BEC之间的相互作用，但它们的振幅大大超过了阱中平衡时两体接触相互作用的预期。此外，在没有杂质的情况下，相互作用驱动膨胀后测量的BEC密度中没有发现这样的代数尾。这些结果强调了杂质存在时所发挥的关键作用，这是作者先前的工作[Chang et al., Phys. Rev. Lett. 117, 235303 (2016)]没有考虑到的可能性。作者的测量表明，这些出乎意料的代数尾源于杂质-浴相互作用下膨胀的非平凡动力学。

Observation of 1/k⁴-Tails after Expansion of Bose-Einstein Condensates with Impurities

Hugo Cayla, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153401

对于具有解析塞曼和超精细结构的所有五种玻色子和两种费米子镱同位素，作者观察到原子从基态到亚稳态4f¹³5d6s²（J=2）的弱允许光学跃迁。这种内壳轨道跃迁被称为一种新的频率标准以及一种用于新物理的量子传感器。作者通过测量标量和张量极化率发现了魔术波长，并揭示了在三维光学晶格中测得的阱寿命为1.9(1)s，这对精确测量至关重要。作者还通过交替测量确定了g因子，这与他们的相对论原子计算相一致。本文为实现更高稳定性和更高精度的光学晶格时钟提供了可能性，并为超越标准模型的物理学研究开辟了新途径。

Observation of an Inner-Shell Orbital Clock Transition in Neutral Ytterbium Atoms

Taiki Ishiyama, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153402

作者展示了一种不受非线性塞曼(NLZ)分裂影响的基于对准的⁸⁷Rb磁强计，解决了碱金属原子磁强计中的一个重要问题。在作者的方案中，存在单个磁共振峰和分离良好的超精细跃迁频率，这使磁强计对NLZ相关的航向误差不敏感甚至不受影响。结果表明该磁强计可在地磁环境下用于实际测量，并且室温下光子散粒噪声限制灵敏度在5μT时达到9fT/√Hz以及在50μT时保持在几十fT/√Hz。

Heading-Error-Free Optical Atomic Magnetometry in the Earth-Field Range

Rui Zhang, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153601 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153601

最近在产生耗散耦合方面的实验进展为调控奇异晶格系统和探索拓扑耗散提供了新的途径。利用真空蒸汽池中原子自旋波的空间晶格（其中纯耗散耦合由原子的扩散产生），作者通过实验实现了Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型的耗散版本。作者通过电磁诱导透明光谱构造拓扑晶格或平凡晶格的耗散光谱。拓扑耗散谱在耗散间隙内表现出边缘模。作者验证了耗散SSH耦合的手性对称性，并探讨了广义耗散SSH模型的拓扑特征。本文为通过耗散耦合实现非厄米拓扑量子光学铺平了道路。

Topological Atomic Spin Wave Lattices by Dissipative Couplings

Dongdong Hao, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153602 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153602

孤子（“分子”）的束缚态发生在各种环境中，在光纤激光器的运行、光学仿真、编码和通信中发挥着重要作用。孤立子相互作用通常与非线性耗散系统中的呼吸动力学有关，在光谱学中具有潜在的应用价值。在当前的工作中，二色呼吸分子(DBMs)在同步锁模光纤激光器中产生。通过测量实时延迟漂移干涉光谱来显示DBMs的时间演化，这通过常规的实时光谱无法观测到。结果表明，鲁棒异相振动是DBMs的典型固有模式。针对锁模激光器运用布居反转方程，针对激光腔光纤段光场振幅运用交叉相位调制耦合的复Ginzburg-Landau方程，结合二者建立模型，通过数值计算可得到相同的束缚态。结果表明，Q-开关不稳定性引起呼吸振荡的出现。这些发现为在不同区间设计超快激光器提供了新的可能性。

Dichromatic “Breather Molecules” in a Mode-Locked Fiber Laser

Yudong Cui, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153801 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153801

微腔中的孤子激发了人们对非线性光学物理和光子应用的兴趣。本文中，通过在多模微腔中结合克尔和布里渊非线性，作者演示了在单个外部激光抽运操作下孤子微腔的空间复用。该演示提供一种理想的方案，以紧凑、低成本和节能的方式实现高度相干并具有独特的低拍频噪声的双梳源。此外，通过选择双梳模式，可以灵活地切换双梳对的重复率差，范围可从8.5MHz变到212MHz。除了双梳技术，高密度模式几何结构可实现级联布里渊激光器，能够在不同模式族中同时生成多达5个空间复用频率梳。本文为梳状干涉测量提供了一种新颖的物理范式，并为梳状计量、光谱学和测距等多功能应用提供了一种广泛适用的工具。

Soliton Microcombs Multiplexing Using Intracavity-Stimulated Brillouin Lasers

Hao Zhang, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153802 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153802

轨道角动量（OAM）守恒在非线性光学结构光的形成和控制中起着重要作用。由于在参数非线性相互作用中不存在光-物质OAM交换，所以三波混频所产生的光束的OAM应该是另外两个输入光束的和或差。本文中，作者报道了参数上转换中的异常OAM转移，其中厄米-高斯模式信号与具有像散变换能力的特殊泵浦相互作用，从而产生拉盖尔-高斯模式和频产生(SFG)。这里的异常是指泵浦和信号都不携带净OAM，而它们的SFG携带净OAM。作者通过实验发现剩余泵浦中也有OAM流入量，与SFG中的OAM流入量相同，但符号相反，因此保持系统OAM守恒。这种出乎意料的OAM选择规则提高了人们对相互作用波之间OAM转移的理解，并可启发新想法通过非线性光学控制OAM态。

Observation of Anomalous Orbital Angular Momentum Transfer in Parametric Nonlinearity

Hai-Jun Wu, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 153803 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.153803

流体单元在湍流中通过拉伸和折叠而发生变形。在这篇文章，作者将物质变形张量（material deformation tensor）投影到最大拉伸方向上，通过物质曲率（material curvature）的演化来描绘折叠的动力学。来自直接数值模拟（DNS）的结果显示，曲率增长呈现出两个阶段：首先，一个由持续的速度海森矩阵（velocity Hessian）引起的通过折叠流体单元的线性阶段，然后过渡到一个由拉伸已经强烈弯曲的流体单元驱动的指数增长阶段。这种过渡导致了后期曲率的强间歇性（intermittency），这可以用一个作者提出的曲率演化模型来解释。速度海森矩阵与折叠之间的联系为我们理解湍流中能量级联和混合的关键步骤提供了一种新的方式，超越了对拉伸动力学的经典线性描述。

（邱仲普）

Folding Dynamics and Its Intermittency in Turbulence

Yinghe Qi, Charles Meneveau, Greg A. Voth, and Rui Ni

Phys. Rev. Lett. 130, 154001 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.154001

强激光驱动磁场对高能量密度物理和实验室天体物理研究至关重要，但产生轴向千特斯拉量级的磁场仍然是一个挑战。难点在于传统的线性偏振激光束无法产生所需的角向电流或等效的角动量(AM)。Yin Shi等人提出的多激光束方案可以克服这一困难。通过三维动力学模拟表明，光场指向方向的扭曲使其能够携带轨道角动量并将其转移到等离子体中，从而产生维持磁场所需的携带角动量的热电子群。由此产生的千特斯拉量级磁场占据了数万立方微米的体积，并在皮秒的时间尺度上持续存在。该机制可以在很宽的激光强度和脉冲持续时间范围内实现。此方案非常适合利用多千焦耳拍瓦级激光器来实现，因为通过设计，它们具有多个光束，并且该方案只需要线偏振。

（陈鹏）

Efficient Generation of Axial Magnetic Field by Multiple Laser Beams with Twisted Pointing Directions

Yin Shi, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 155101 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.155101

尽管在自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到了开创性的超固体性，但到目前为止，新兴的空间周期性密度调制的动力学尚未得到探索。在本文中，作者证明了这种超固体凝聚体中密度条纹的非刚性，并探索了它们在自旋扰动下的动力学行为。作者在无限系统中解析求解，并在存在间隙势陷的情况下进行了数值模拟，展示了自旋波如何以晶体波的形式影响超固体的密度分布，从而引发周期性的振荡和条纹的取向。这两个特征都在当今实验的可实现范围内。作者的研究结果表明，这个系统是一个聚合超固体，具有与完全动态的晶体结构相结合的超流体性。

（郑鹏宇）

Dynamics of Stripe Patterns in Supersolid Spin-Orbit-Coupled Bose Gases

Kevin T. Geier, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 156001 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156001

[编辑推荐] 研究人员提出了一种方法来减轻实现拓扑量子计算机所需的材料要求。

拓扑超导体与马约拉纳束缚态的出现有关，在拓扑保护量子计算中有很好的应用前景。在本文中，作者研究了一个Skyrmionic晶体与普通金属界面的系统。通过界面交换耦合，Skyrmionic晶体中的自旋涨落在普通金属中介导了有效的电子-电子相互作用。作者用弱耦合方法研究超导现象，并求解接近临界温度和零温度的带隙方程。由于磁基态的非共线性，有效电子-电子相互作用的特殊特性在界面处产生了拓扑超导。

（刘瑞）

Topological Superconductivity Mediated by Skyrmionic Magnon

Kristian Maeland and Asle Sudbø

Phys. Rev. Lett. 130, 156002 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156002

近年来已经发现了具有脆弱拓扑状态的系统。这些物质状态缺乏某些保护属性，通常与拓扑相关，因此具有较弱的特征，使它们难以观察。此外，它们通常局限于特殊的对称类，通常很少在声子介质的背景下进行研究。在本文中，作者从理论上预测了具有三重旋转对称的扭曲笼目弹性晶格的光谱中出现脆弱的拓扑带，即所谓的自对偶构型。一个必要的要求是晶格是一种结构超材料，其中铰链的作用是由弹性有限厚度韧带发挥的。在脆弱拓扑态的带隙中出现的边缘模之间的相互作用也导致在有限六方域的选定角上出现角模式，这使晶格成为二阶拓扑绝缘体。作者通过在物理原型上进行的一系列三维扫描激光多普勒振动测量实验来证明他们的发现。所选的构型因为其显著的几何简单性以及在显示脆弱拓扑的动力系统的全景图中具有易于物理实现的性质而脱颖而出。

（曹锦）

Dynamics of Self-Dual Kagome Metamaterials and the Emergence of Fragile Topology

Pegah Azizi, Siddhartha Sarkar, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 156101 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156101

在量子材料中，散射过程表现为电子输运中的共振，包括限制模式、Andreev态和Yu-Shiba-Rusinov态。然而，在大多数情况下，这些共振由单个散射机制驱动。在本文中，作者展示了由两个同时散射机制的组合引起的共振的出现，一个来自超导性，另一个来自石墨烯p-n结。这些共振来源于在与Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+δ的近邻效应下形成的石墨烯空穴掺杂区域的两个不同界面处发生的Andreev反射和Klein隧道效应。这些共振随着来自p⁺-p和p-n结构的门控制而持续存在。在与诱导的超导能隙相当的偏置能量上，振荡幅度的抑制表明了Andreev反射的贡献。作者的实验测量得到了在此类界面中的量子输运计算的支持，从而导致类似的共振。作者的结果提出了一个在石墨烯-高温超导体异质结中的混合散射机制，可能会对基于石墨烯的约瑟夫森结产生影响。

（毛慧灿）

Andreev Reflection and Klein Tunneling in High-Temperature Superconductor-Graphene Junctions

Sharadh Jois, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 156201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156201

由于在能谱中观察到了横穿全动量空间的能隙，1T-TaSe₂的电荷密度波（CDW）相被认为存在莫特金属-绝缘体相变。之前的研究认为其莫特相仅局限于体材料的表面，但在对薄膜样品的最新研究中发现其莫特相随着样品厚度增加而被快速抑制。作者利用时间和角分辨光电子能谱以及理论计算对1T-TaSe₂的电子结构进行研究。其中实验证实了在EF之上存在一个之前被认为是上哈伯德带的电子态并发现Γ点附近的总带隙约为 0.7 eV。然而，基于密度泛函理论计算，作者证明了这种电子态以及带隙只是由 CDW 相导致的能带结构改变引起的，并不需要莫特关联效应参与。

（彭怡然）

Exploring the Charge Density Wave Phase of 1T−TaSe₂: Mott or Charge-Transfer Gap?

C. J. Sayers, G. Cerullo, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 156401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156401

利用半经典来克服体表面不可分离性的障碍，作者导出了非磁性Weyl半金属中的超导体涡旋谱，并表明它源于相反表面上的费米弧和体手性模式组成的轨道的Berry相。倾斜涡流使其在玻色子、费米子和超对称之间转换，在态密度中产生周期性峰值，这意味着新奇的非局部Majorana模式，并在神奇的“魔角”产生与厚度无关的谱。作者提出(Nb,Ta)P作为候选材料，隧穿光谱作为理想实验。

（郑鹏宇）

Superconductor Vortex Spectrum Including Fermi Arc States in Time-Reversal Symmetric Weyl Semimetals

Rauf Giwa and Pavan Hosur

Phys. Rev. Lett. 130, 156402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156402

[编辑推荐] 半整数自旋Kitaev模型的基态始终是Z₂自旋液体，无论相互作用强度的强弱。

高自旋Kitaev模型显著地具有与自旋-1/2 Kitaev蜂窝模型相同的广泛局部守恒量，尽管它不可精确求解。在高自旋模型中，这些守恒量的物理意义仍然是一个悬而未决的问题。在本文中，通过介绍总自旋S的马约拉纳部分结构，作者发现这些守恒量正是自旋S模型的Z₂规范通量，包括自旋-1/2的情况。特别是作者发现Z₂规范电荷在半整数自旋模型中是费米子，而在整数自旋模型中是玻色子的偶奇效应。作者进一步证明了费米子Z₂规范电荷总是反定义的;因此，不考虑哈密顿量中的相互作用强度，半整数自旋Kitaev模型具有非平凡的自旋液体基态。另一方面，整数自旋模型的玻色子Z₂规范电荷可以凝聚，导致平凡乘积态，这确实是在模型的各向异性极限下的情况。

（刘瑞）

Z₂ Spin Liquids in the Higher Spin-S Kitaev Honeycomb Model: An Exact Deconfined Z₂ Gauge Structure in a Nonintegrable Model

Han Ma

Phys. Rev. Lett. 130, 156701 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156701

在发现了几种具有与金属相同的热和磁特性，以及在磁场中具有量子振荡现象的莫特绝缘体之后，对具有低能准粒子的绝缘材料的长期探索似乎已经达到了一个转折点。这些低能准粒子携带除了电荷外的电子量子数，受中性自旋-1/2激发的影响，即所谓的自旋子，由安德森的共振价键态展现。在文中，作者表明这种反常行为并不与准粒子在Luttinger表面的朗道费米液体理论矛盾。这是在零频时单粒子格林函数的布里渊区内的零点的流形，从而定义了安德森推测的自旋子费米面。

（曹锦）

Spin-Liquid Insulators Can Be Landau’s Fermi Liquids

Michele Fabrizio

Phys. Rev. Lett. 130, 156702 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156702

在许多科学和技术领域中，界面深度剖面的确定是非常重要的。光电子发射光谱原则上非常适合这个目的，但是由于缺乏对液体中电子散射过程的理解，这种方法在研究液体-气体界面时难以定量实现。然而，先前的研究表明，由于深度相关的弹性电子散射可以改变核层光电子的角分布（PAD），从而能够揭示出物种在界面上的深度分布信息。在本文中，作者进一步探索了这个概念，并展示了实验上表征PAD的各向异性参数随着分子动力学模拟所得到的沿表面法线的平均原子距离的线性缩放。这种行为可以在低碰撞数的情况下加以解释。作者还展示了不同原子种类的结果可以在相同的长度尺度上进行比较。作者证明，使用这种方法可以清楚地区分沿表面法线分隔约1 Å的原子，从而实现优异的深度分辨率。

（毛慧灿）

Ångstrom-Depth Resolution with Chemical Specificity at the Liquid-Vapor Interface

R. Dupuy, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 156901 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.156901

作者提出了一个普适框架，用于计算经历随机重启的随机时间序列的记录年龄统计。本文所提出的框架对底层过程做出最少的假设，而且还适用于处理超越马尔可夫设置的普适重启协议。在对一维晶格上的经典随机行走框架进行基准测试后，作者推导出了一个普适准则，确定重启对具有最近邻跃迁的普适时间序列的第n个记录的年龄的影响。关键是，与简单的第一通道完成相比，该准则包含一个n阶的惩罚项，它对重启加速记录的创建施加了强烈的约束。作者进一步在聚合-分裂过程上展示了他们方法的适用性，并计算了聚合体尺寸的典型增长率。这个统一的框架为在各种复杂系统中探索重启时间序列的记录统计铺平了道路。

（谭宇涛）

Universal Framework for Record Ages under Restart

Aanjaneya Kumar and Arnab Pal

Phys. Rev. Lett. 130, 157101 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.157101

有缺陷的光谱简并，被称为异常点(EP)，是光学、声学和其他非保守系统中各种有趣现象的核心。尽管在过去的二十年中进行了大量的研究，但涉及多个异常点或线的集体行为(如湮灭、聚结、编织等)及其相互作用却很少被理解。在这里，作者提出了一个通用的非阿贝尔守恒规则，用于控制一般多波段非厄米系统的这些集体行为，并揭示了一些反直觉的现象。作者证明了两个带相反电荷的异常点(即使是成对产生的异常点)不一定会湮灭，这取决于它们如何相互接近。此外，作者还揭示了守恒规则对允许的异常线配置施加了严格的约束。它排除了像Hopf链这样的结构，但允许由非交换异常线组成的新交错环。这些有趣的现象可以用具体的模型来说明，这些模型可以很容易地在耦合声腔、光波导和环形谐振器等平台上实现。作者的发现为全面理解异常非阿贝尔拓扑奠定了基础，并阐明了非保守系统中基于异常简并的多种操作和应用。

（谢梦祥）

Exceptional Non-Abelian Topology in Multiband Non-Hermitian Systems

Cui-Xian Guo, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 157201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.157201

由非厄米哈密顿量产生的动力学通常不如传统的厄米系统直观。即使对于复杂化谐振子这样简单的模型，一般初始态下的动力学也显示出令人惊奇的特征。在这里，作者分析了半经典极限下的Husimi分布的动力学，阐明了全量子演化的基础。经典的Husimi演化由两个因素组成:(i)沿相空间轨迹评估的初始Husimi分布和(ii)对应于每个相空间点的范数的最终值。这两个因素共同导致了有趣的动态行为。作者通过两个有启发性的例子来演示全量子动力学是如何在经典的Husimi动力学上展开的。

（谢梦祥）

Husimi Dynamics Generated by non-Hermitian Hamiltonians

Katherine Holmes, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 157202 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.157202

作者报道了一个三维拟相位匹配光子晶体中，具有二次(χ⁽²⁾)非线性的稳定复合孤子的解。该光子晶体采用了可通过现有技术实现的棋盘式结构。孤子被构建为两种类型的四峰涡旋模式：菱形和正方形 (分别为格点间和格点上的中心自聚焦态)。它们的稳定区域在系统的参数空间中得到了确定（菱形的稳定域显著更广），而在均匀的χ⁽²⁾介质中，所有亮涡旋孤子都受到强烈的角不稳定性(azimuthal instability)的影响。作者概述了实现这些孤子的可能性。

（谭宇涛）

Vortex Solitons in Quasi-Phase-Matched Photonic Crystals

Feiyan Zhao, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 157203 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.157203

手性活性流体打破时间反演和宇称对称性，导致在普通被动流体无法观察到的奇异传输现象。Poggioli和Limmer为悬浮在二维手性活性流体中的被动示踪粒子所经历的异常升力建立了广义的格林—久保关系，该流体受到施加的力。这种异常升力的特征在于称为奇迁移率的传输系数。作者使用分子动力学模拟验证了他们的广义响应理论，并且作者表明可以根据示踪粒子流体密度分布函数的不对称变形从力学上理解不对称示踪粒子迁移率。作者表明，迁移率的偶和奇分量随示踪粒子尺寸以不同速率衰减，表明使用手性活性工作流体进行基于尺寸的粒子分离的可能性。

Odd Mobility of a Passive Tracer in a Chiral Active Fluid

Anthony R. Poggioli and David T. Limmer

Phys. Rev. Lett. 130, 158201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.158201

含有聚电解质 (PE) 的溶液中的多价离子会引起静电关联，这会极大地改变 PE 周围的离子分布及其相互作用。使用粗粒化的分子动力学模拟，Vahid等人展示了如何利用化合价、离子形状和浓度作为工具来控制刚性类电荷 PE-PE 相互作用。作者证明了非球形离子的定向排序与它们如何介导多价诱导的有效 PE-PE 吸引之间的关联。因此，在离子溶液中可以从外部控制相互作用的类型、强度和范围。作者的结果可以用作通用指南，通过改变离子的特性来调整同电荷聚电解质的自组装

Interactions between Rigid Polyelectrolytes Mediated by Ordering and Orientation of Multivalent Nonspherical Ions in Salt Solutions

Hossein Vahid, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 158202 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.158202

尽管蛋白质聚集在自然界中广泛存在并且与许多人类疾病密切相关，但其潜在机制仍不清楚。在本快报中，Duan和Wang通过系统地将带电大分子的自洽场论纳入稀溶液热力学来发展分子理论。没有任何限制地对聚集体的形态动力学路径进行跟踪。作者发现低盐浓度下的蛋白质聚集是通过两步成核过程，涉及从亚稳态球形低聚物到细长原纤维的构象转变。标度分析阐明了构象转变的静电起源：原纤维比球形聚集体更早进入筛选区域。随着盐浓度的增加，恢复了对应于宏观液-液相分离的经典的一步成核模式。作者的结果表明，屏蔽的静电相互作用对于亚稳态低聚物的存在及其随后向原纤维的构象转变至关重要。动力学途径的理论预测和聚集体的形态与真实蛋白质的实验观察结果非常吻合。

Electrostatics-Induced Nucleated Conformational Transition of Protein Aggregation

Chao Duan and Rui Wang

Phys. Rev. Lett. 130, 158401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.158401

识别和表征突变路径是进化生物学中的一个重要课题，具有在生物工程中的潜在应用。Mauri等人在本快报中提出了一种算法来对突变路径进行抽样，作者以计算机上精确可解的蛋白质模型来校准突变路径，并将其应用于使用受限玻尔兹曼机从序列数据中学习的天然蛋白质的数据驱动模型。然后，作者使用平均场理论来表征感兴趣的不同突变动力学的路径，并将Kimura对进化距离的估计扩展到基于序列的上位选择模型。

Mutational Paths with Sequence-Based Models of Proteins: From Sampling to Mean-Field Characterization

Eugenio Mauri, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 158402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.158402