PRL导读-2023年130卷09期

序 言

阅读导航

01 量子信息与科技（7篇）

01

量子信息与科技

01-01

连续分布族中网络量子非局域性的证明

[编辑推荐]最初通过将机器学习技术应用于网络非局域性而形成的猜想得到了严格的证明。

在偏离两分量EPR设定的场景中，对非局域性的研究使人们能够发现量子力学的许多基本特征。最近，一种基于机器学习构建网络局域模型的方法引发了一个猜想，即文献 [Renou et al., Phys. Rev. Lett. 123, 140401 (2019)] 中的量子三角分布族在一个比原始证明更大的范围内不接纳三角局域模型。Pozas-Kerstjens等人证明了这个猜想的一部分。作者们的方法包括将原始的四结果分布族简化为二元结果分布族，然后使用暴胀技术来证明这些二元结果分布族不接纳三角局部模型。这是首次成功使用暴胀技术来证明网络中的量子非局域性，而其他方法无法证明其分布的非局域性。此外，他们提供了一种方法来将参数化族的具体分布中的网络非局域性证明扩展到参数的连续范围。在此过程中，他们为具有二元结果的三角形场景生成了大量网络贝尔不等式，这些不等式本身就很有趣，而不仅仅是因为它们有助于证明网络中的量子非局域性。

(李元朋)

Proofs of Network Quantum Nonlocality in Continuous Families of Distributions

A. Pozas-Kerstjens, G. Nicolas, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 090201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090201

01-02

双光子纠缠的单光子测量

在广泛的应用和基础量子实验中，测量纠缠是必不可少的步骤。当双粒子量子态不纯时，测量纠缠的标准方法需要检测两个粒子。Lemos等人实现了一种概念上的新方法，用于验证和测量一类两部分（二分）混合态中的纠缠。与迄今为止所有已知的方法相反，在作者们的实验中，他们通过仅检测一个子系统来验证和测量混合量子二分态中的纠缠，而不检测另一个子系统。 仅使用混合或纯态的一个副本，但该状态是在两个全同源中制备的状态的量子叠加。 实验表明，可以通过单粒子干涉图案得到纠缠系统中共享的信息。在即使无法检测到其中一个子系统的情况下（例如，当没有合适的检测器时），本文的实验方案也可以进行纠缠表征。

(李元朋)

One-Photon Measurement of Two-Photon Entanglement

G. B. Lemos, R. Lapkiewicz, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 090202 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090202

01-03

2+1维的三元幺正量子晶格模型和电路

Milbradt等人将 Phys. Rev. Lett. 123, 210601 (2019) 中引入的双幺正量子门的概念扩展到 2+1 维量子晶格模型，方法是引入和研究三元幺正四粒子门，它们在时间和两个空间维度上都是幺正的。当被用作具有时间和空间周期性边界条件（对应于无限温度状态）的晶格模型的构建块时，动力学关联函数表现出光线结构。作者们还将 Phys. Rev. B 101, 094304 (2020) 中引入的可解矩阵积态推广到具有圆柱形边界条件的两个空间维度，方法是证明类似的可解投影纠缠对态可以用矩阵积单位识别。在由此产生的用于评估等时关联函数的张量网络中，体三元幺正门抵消了。本文描述并实现一种数值算法，用于通过收缩剩余的张量来计算此类相关性。

(李元朋)

Ternary Unitary Quantum Lattice Models and Circuits in 2+1 Dimensions

R. M. Milbradt, L. Scheller, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 090601(2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090601

01-04

玻色子量子计算优势的资源

量子计算机的性能有望显著超越经典计算机。然而，可以实现这种计算优势的非经典资源很难被明确指出，因为可以实现这些潜在优势的不是单一资源，而是许多资源的微妙共同作用。在这篇文章中，Chabaud和Walschaers指出了每个玻色量子计算都可以改写为连续变量采样计算，其中所有计算资源都包含在输入状态中。使用这种简化，作者推导出了用于强模拟玻色计算的通用经典算法，其复杂性与输入状态和测量设置的非高斯星级(stellar rank)成比例。作者进一步研究了相关连续变量采样计算的有效经典模拟的条件，并基于缺乏被动可分离性确定了非高斯纠缠的操作概念，从而阐明了玻色量子计算资源的共同作用，例如压缩、非高斯性和纠缠。

（雷家睿）

Resources for Bosonic Quantum Computational Advantage

U. Chabaud and M. Walschaers

Phys. Rev. Lett. 130, 090602 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090602

01-05

金刚石氮空位中心中的快速量子态层析

量子态层析是从一系列不同可观测量的测量值中重构出未知量子态的方法。对于不同的物理系统，该方法会用到不同的可测量集。对于自旋量子比特系统，最常用的方法是测量系统的横向磁化强度随时间的变化。在这篇文章中，Zhang等人提出了一个新的方案，它依赖于时间无关的可观测量，因此不需要在不同的演化时刻进行测量，进而大大节省了整个测量的时间。为了重现出完整的密度矩阵，作者使用一套幺正操作来将密度算符的元素转化为可直接测量的物理量。在金刚石氮空位中心的电子-核自旋系统中，作者对该方案的表现进行了验证。

（赵秀花）

Fast Quantum State Tomography in the Nitrogen Vacancy Center of Diamond

J. Zhang, S. S. Hegde, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 090801 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090801

01-06

基于自旋-轨道耦合量子气体来压缩并突破海森堡标度

在这篇文章中，Gietka和Ritsch预言了利用被囚禁在谐振子势的旋量量子气体中的自旋-轨道耦合可以达到超越海森堡标度的最佳测量精度标度。他们表明，利用一维自旋-轨道耦合费米子或强相互作用玻色子（Tonks-Girardeau气体），通过压缩原子运动的质心激发可以达成关于原子数的二次形式的标度。基于相关量子Fisher信息的解析结果所给出的预言，作者提出了一种利用无相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体中特别的激发纠缠多体态来超越海森堡标度（极限）的方案。他们给出了相应的最佳测量方案，并认为作为退相干来源的有限温度甚至能进一步提高可获得的精度标度。

（赵秀花）

Squeezing and Overcoming the Heisenberg Scaling with Spin-Orbit Coupled Quantum Gases

K. Gietka and H. Ritsch

Phys. Rev. Lett. 130, 090802 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090802

01-07

离子阱量子网络节点中鲁棒性的量子存储器

Drmota等人将长寿命存储量子比特集成到混合种类的离子阱量子网络节点中。产生于⁸⁸Sr⁺网络比特的离子-光子纠缠被以0.977(7)的保真度传输到⁴³Ca⁺比特，并被映射到一个鲁棒的存储比特上。然后作者将网络比特再与第二个光子相纠缠，而不影响存储比特。作者利用量子态层析表明存储比特上离子-光子纠缠保真度的衰减变缓了70倍。动力学解耦能进一步延长存储时长，使得他们在10s后仍测到保真度为0.81(4)的离子-光子纠缠。

（赵秀花）

Robust Quantum Memory in a Trapped-Ion Quantum Network Node

P. Drmota, D. Main et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 090803 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090803

02

宇宙学、天体物理与引力

02-01

字典学习：一种在有银河噪声的情况下利用 LISA检测双黑洞的新方法

银河系中数以百万计的白矮星双星的旋涡产生的噪音可能对天基 LISA 任务的主要目标之一——探测大质量黑洞双星合并——构成威胁。该研究提出了一项新方法：使用字典学习在存在银河混乱噪声的情况下重建合并波形。作者讨论了从总质量为10² M_⊙到10⁴ M_⊙的双星中分辨信号的局限性。该方法被证明非常成功：对于总质量大于∼3×10³ M_⊙的双星，保守估计可以达到红移3，乐观估计可以达到红移7.5。此外，如果信噪比大约为5或更大，则该方法在合并事件的波形重建方面保有良好的效果。

Dictionary Learning: A Novel Approach to Detecting Binary Black Holes in the Presence of Galactic Noise with LISA

Charles Badger, Katarina Martinovic et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091401

02-02

耀变对中微子-暗物质散射的约束

冰立方望远镜从耀变体 TXS 0506+056 观测到与伽马射线同时发射的中微子。来自耀变体的中微子必须穿过中央黑洞周围密集的暗物质(DM)的峰值区。对这种中微子的观察意味着中微子-DM散射截面的新上限是DM质量的函数。如果横截面随能量线性上升，则对于一定范围的DM质量，该约束比现有约束更强。对于恒定的横截面，竞争边界也是可能的，具体取决于DM峰值的细节。

Blazar Constraints on Neutrino-Dark Matter Scattering

James M. Cline, Shan Gao et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091402

02-03

从散射振幅消失的黑洞潮汐爱数

We extract the black hole (BH) static tidal deformability coefficients (Love numbers) and their spin-0 and spin-1 analogs by comparing on-shell amplitudes for fields to scatter off a spinning BH in the worldline effective field theory and in general relativity. We point out that the general relativity amplitudes due to tidal effects originate entirely from the BH potential region. Thus, they can be separated from gravitational nonlinearities in the wave region, whose proper treatment requires higher order effective field theory loop calculations. In particular, the elastic scattering in the near field approximation is produced exclusively by tidal effects. We find this contribution to vanish identically, which implies that the static Love numbers of Kerr BHs are zero for all types of perturbations. We also reproduce the known behavior of scalar Love numbers for higher-dimensional BHs. Our results are manifestly gauge invariant and coordinate independent, thereby providing a valuable consistency check for the commonly used off-shell methods.

Vanishing of Black Hole Tidal Love Numbers from Scattering Amplitudes

Mikhail M. Ivanov and Zihan Zhou

Phys. Rev. Lett. 130, 091403 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091403

02-04

具有真实相变的夸克物质的引力波信号

中子星（NSs）的核心在最大质量附近可以实现向夸克物质（QM）的过渡变化。NS双星合并产生的引力波预计会传达有关对QM跃迁敏感的状态方程(EOS)的信息。在这里，作者展示了引力波模拟与现实EOS的第一个结果，该EOS与χEFT和pQCD的从头计算方法一致，并利用了平滑交叉的假设条件。该研究将它们与使用具有一阶强子-夸克相变的另一个EOS获得的结果进行比较。结果表明，在NS合并后阶段，早期坍塌形成的黑洞有力地表明在交叉场景中与QM开始相关的EOS软化。强子-夸克相变的性质可以进一步受到以下条件的限制，即电磁对应物应由残留黑洞外的物质提供能量。

Gravitational Wave Signal for Quark Matter with Realistic Phase Transition

Yuki Fujimoto, Kenji Fukushima et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091404 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091404

02-05

具有更高曲率项的引力理论中霍金蒸发的命运是什么？

During the final stages of black hole evaporation, ultraviolet deviations from general relativity eventually become dramatic, potentially affecting the end state. We explore this problem by performing nonlinear simulations of wave packets in Einstein-dilaton-Gauss-Bonnet gravity, the only gravity theory with quadratic curvature terms which can be studied at a fully nonperturbative level. Black holes in this theory have a minimum mass but also a nonvanishing temperature. This poses a puzzle concerning the final fate of Hawking evaporation in the presence of high-curvature nonperturbative effects. By simulating the mass loss induced by evaporation at the classical level using an auxiliary phantom field, we study the nonlinear evolution of black holes past the minimum mass. We observe a runaway shrink of the horizon (a nonperturbative effect forbidden in general relativity) which eventually unveils a high-curvature elliptic region. While this might hint to the formation of a naked singularity (and hence to a violation of the weak cosmic censorship) or of a pathological spacetime region, a different numerical formulation of the initial-value problem in this theory might be required to rule out other possibilities, including the transition from the critical black hole to a stable horizonless remnant. Our Letter is relevant in the context of the information-loss paradox, dark-matter remnants, and for constraints on microscopic primordial black holes.

What Is the Fate of Hawking Evaporation in Gravity Theories with Higher Curvature Terms?

Fabrizio Corelli, Marina de Amicis et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091501 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091501

03

基本粒子与场论

03-01

核子的能量关联函数

作者引入了能量关联函数的概念。这是一种全新的刻画核子微观结构的物理量，能够描述诸如核子中部分子的角关联，共线劈裂以及内禀横向动力学。核子的能量关联函数能对传统的核子、原子核结构的研究进行补充，但无需引入额外的非微扰碎裂函数或者喷注构造算法。作者证实了在电子-核子非弹性散射中如何测量核子能量关联函数。理论预言所得到的分布在微扰和非微扰区域之间呈现出明显的相变。在微扰相，理论预言了径向角版本的比约肯标度行为。作者还讨论了能量关联函数可能的应用，预期他们能极大丰富带有向前探测器的电子-离子对撞机的物理内容。

（由作者提供）

Nucleon Energy Correlators

刘晓辉，朱华星

Phys. Rev. Lett. 130, 091901 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091901

03-02

从软拓扑破缺导致的时间和空间依赖的中微子质量矩阵

本文研究了由Dvali和Funcke的引力中微子质量模型[Phys.Rev.D 9313002（2016）]预测的后重组相变中出现的拓扑缺陷的形成和演化。在相变过程中，由于中微子味对称性的自发破坏，形成了全局天球、单极子、弦和畴壁。这些缺陷在其软性和起源方面是独特的；由于它们的能量尺度很低，它们只需要标准的模型粒子含量，而且它们的差异主要取决于中微子的Majorana或狄拉克性质。观测特征之一是中微子质量矩阵的时间依赖性和空间依赖性，这在未来的中微子实验中可以观察到。现有数据排除了Majorana案例中的部分参数空间。这一效应的探测可能会揭示狄拉克与Majorana中微子性质的公开问题。

Time- and Space-Varying Neutrino Mass Matrix from Soft Topological Defects

Gia Dvali, Lena Funcke, and Tanmay Vachaspati

Phys. Rev. Lett. 130, 091601 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091601

03-03

CAPP在9.5μeV附近对近量子噪音轴子暗物质的搜索

本文报告了轴子质量范围为9.39–9.51μeV的轴子暗物质搜索结果。磁通驱动约瑟夫森参量放大器（JPA）被添加到低温接收器链中。获得了低至200mK的系统噪声温度，这是已发表的具有相位不敏感JPA操作的轴子腔实验中记录的最低噪声。此外，我们开发了一种两阶段扫描方法，将扫描速度提高了26%。结果是，在QCD轴子的合理模型中排除了一个双光子的耦合范围，其灵敏度比现有极限高一个数量级。

Near-Quantum-Noise Axion Dark Matter Search at CAPP around 9.5  μeV

Jinsu Kim,et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091602 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091602

03-04

加速黑洞的熵函数

我们为四维反德西特空间中的超对称加速黑洞引入了一个熵函数，它在一般的Sasaki-Einstein流形X7上提升到M理论的解。这允许人们在不知道显式解的情况下计算黑洞熵。双全息微观状态计数将从计算Chern-Simons-matter理论的某些超对称配分函数中得出，这些理论被压缩在一个主轴上。我们用“块”来对一类这样的分区函数进行一般预测，每个块都是由三球体上的配分函数构造的。

Entropy Functions for Accelerating Black Holes

Andrea Boido, Jerome P. Gauntlett, Dario Martelli, and James Sparks

Phys. Rev. Lett. 130, 091603 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091603

03-05

双曲平铺上的Breitenlohner Freedman束缚

We establish how the Breitenlohner-Freedman (BF) bound is realized on tilings of two-dimensional Euclidean Anti–de Sitter space. For the continuum, the BF bound states that on Anti–de Sitter spaces, fluctuation modes remain stable for small negative mass squared m². This follows from a real and positive total energy of the gravitational system. For finite cutoff ϵ, we solve the Klein-Gordon equation numerically on regular hyperbolic tilings. When ϵ→0, we find that the continuum BF bound is approached in a manner independent of the tiling. We confirm these results via simulations of a hyperbolic electric circuit. Moreover, we propose a novel circuit including active elements that allows us to further scan values of m2 above the BF bound.

Breitenlohner-Freedman Bound on Hyperbolic Tilings

Pablo Basteiro,et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091604 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091604

03-06

N=4超对称杨-米尔斯理论的离壳苏打科夫形状因子

本文考虑了平面N=4超对称Yang-Mills理论中的Sudakov形状因子，这可以通过考虑其库仑分支的理论来实现。作者证明了，对于多达三圈，红外发散项和有限项都是指数化的，伴随log²（m²）的系数由八边形反常维数Γ_oct确定。这种行为与文献中先前的推测性描述形成鲜明对比。连同有限项，我们观察到，对于多达三圈，Sudakov形因子的对数等于零八边形O0的对数的两倍，这是最近在基于可积性的四点相关函数方法的背景下引入的，具有无限大的R荷。对于t Hooft耦合常数和运动学参数的所有值，零八边形O0以闭合形式已知。我们推测O₀和离壳Sudakov形因子之间的关系将适用于所有循环阶。

Exact Off Shell Sudakov Form Factor in N=4 Supersymmetric Yang-Mills Theory

A. V. Belitsky, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 091605 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091605

03-07

SNO使用纯水的远距离反应堆反中微子的证据

[编辑推荐]研究人员利用充满水的中微子探测器从核反应堆中捕捉到了中微子的信号，这是此类装置的首个结果。

SNO+合作组织报告了切伦科夫探测器中反应堆反中微子的第一个证据。最近的核反应堆位于240公里外的加拿大安大略省。该分析使用的事件的能量低于之前使用大型水切伦科夫探测器进行的任何分析。使用两种分析方法来区分190天数据中的反应堆反中微子和背景事件，并得出反中微子的一致证据，置信度为3.5σ。

Evidence of Antineutrinos from Distant Reactors Using Pure Water at SNO+

A. Allega et al. (The SNO+ Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 130, 091801 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091801

03-08

质心能10.75GeV附近观察到e⁺e⁻→ωχ_bJ(1P) 以及对X_b→ωΥ(1S)的搜索

We study the processes e⁺e⁻→ωχ_bJ(1P) (J=0, 1, or 2) using samples at center-of-mass energies √s=10.701, 10.745, and 10.805 GeV, corresponding to 1.6, 9.8, and 4.7  fb⁻¹ of integrated luminosity, respectively. These data were collected with the Belle II detector during special operations of the SuperKEKB collider above the Υ(4S) resonance. We report the first observation of ωχ_bJ(1P) signals at √s=10.745  GeV. By combining Belle II data with Belle results at √s=10.867  GeV, we find energy dependencies of the Born cross sections for e+e−→ωχ_b1,b2(1P) to be consistent with the shape of the Υ(10753) state. These data indicate that the internal structures of the Υ(10753) and Υ(10860) states may differ. Including data at √s=10.653  GeV, we also search for the bottomonium equivalent of the X(3872) state decaying into ωΥ(1S). No significant signal is observed for masses between 10.45 and 10.65  GeV/c².

Evidence of Antineutrinos from Distant Reactors Observation of e+e−→ωχbJ(1P) and Search for Xb→ωΥ(1S) at √s near 10.75 GeV

I. Adachi et al. (Belle II Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 130, 091902 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091902

03-09

耦合动力学中的双奇异分子型五夸克态

The existence of pentaquarks with strangeness content zero and one are major discoveries of the latest years in hadron physics. Most of these states can be understood as hadronic molecules and were predicted prior to their discovery within a model based on unitarized meson-baryon amplitudes obtained from vector-meson exchange interactions. Contrary to earlier statements, we show this model to also predict the existence of pentaquarks with double strangeness, at about 4500 and 4600 MeV, which are generated in a very specific and unique mechanism, via an attraction induced by a strong coupling between the two heaviest meson-baryon states.

Double-Strangeness Molecular-Type Pentaquarks from Coupled-Channel Dynamics

J. A. Marsé-Valera, V. K. Magas, and A. Ramos

Phys. Rev. Lett. 130, 091903 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.091903

04

原子核物理

04-01

在JUNA开展的¹⁸O(α, γ)²²Ne反应速率测量及其对碳化硅晶粒起源探测的影响

因与如^21,22Ne等几种关键同位素的丰度相关，¹⁸O(α, γ)²²Ne反应对于AGB星核合成至关重要。然而，由于在470 keV（附近）共振态的共振能量和自旋-宇称尚未精确确定，在AGB星氦燃烧的典型温度（0.1-0.3 GK）下，该反应的反应速率存在很大的不确定度。 L. H. Wang等人在锦屏地下核天体物理实验设施（JUNA）开展了更高精度的¹⁸O(α, γ)²²Ne反应低能共振态能量和强度的测量，首次将关键的470 keV（附近）共振态的能量精确确定为E_α = 474.0 ± 1.1 keV，自旋-宇称确定为1^-，消除了早期研究中共振强度的差异。在0.1-0.3 GK的典型AGB温度下，与先前的数据相比，此次测量将¹⁸O(α, γ)²²Ne反应速率的精度提高了约10倍。他们证明，这种改进使得²¹Ne丰度的精确预测成为可能，并将影响AGB星陨石星尘碳化硅晶粒起源的研究。

（肖杨）

Measurement of the ¹⁸O(α, γ)²²Ne Reaction Rate at JUNA and Its Impact on Probing the Origin of SiC Grains

L. H. Wang et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 092701 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.092701

05

原子、分子与光学

05-01

库仑爆炸成像的多粒子累积映射

作者将协方差速度图离子成像扩展到四个粒子，建立累积映射并可使测量提供通常与符合检测关联的洞察，但计数率要高得多。如果不进行校正，四体协方差分析会受到不关联事件的对相关性的影响，但作者通过计算全累积量(减去对相关性)解决了这一问题。本文介绍了在短周期激光脉冲强场多次电离作用下甲醛四体分解的方法。作者比较了两种不同脉冲持续时间(30 fs和6 fs)的库仑爆炸成像，显示动力学可以在超快时间尺度上发生。这些结果对运用库仑爆炸成像研究分子超快结构变化具有重要意义，这种能力对于高计数率X射线自由电子激光实验来说尤其理想。

Multiparticle Cumulant Mapping for Coulomb Explosion Imaging

Chuan Cheng, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093001 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093001

05-02

光学悬浮纳米颗粒与其热成像间的相互作用:通过位移传感的内部测温

作者提出并理论分析了一个实验，在该实验中，通过在表面前的光学悬浮纳米颗粒的位移传感可以用来测量该纳米颗粒与其热成像间引起的偶极-偶极相互作用。这是通过使用一个对捕获光透明但可反射红外辐射的表面来实现的，其反射率可以按时间调制。这种偶极-偶极相互作用依赖于由二氧化硅纳米颗粒发射的热辐射，该热辐射具有足够的时间相干性以将反射辐射与偶极的热波动相关联。当粒子与表面的距离大于2微米时，由此产生的力要比热梯度力强几个数量级，并且它强烈依赖于纳米颗粒的内部温度。作者认为，在超高真空中使用悬浮纳米颗粒在表面前的位移传感作为内部温度计在实验上是可行的。真空中悬浮纳米颗粒内部物理的实验访问对于理解退相干对当前在宏观量子叠加态下制备纳米颗粒的尝试所带来的限制至关重要。

Interaction between an Optically Levitated Nanoparticle and Its Thermal Image: Internal Thermometry via Displacement Sensing

Thomas Agrenius, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093601 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093601

05-03

真正的三方非高斯纠缠

三模式自发参量下转换产生的三光子态是无条件非高斯态的范例，是量子优势的重要资产。然而，如何完全表征它们的非高斯纠缠仍然难以捉摸。作者提出了自发产生的三模非高斯态族可分性的一组充分必要条件。作者进一步推导出真正的三方非高斯纠缠(最强的一类纠缠)的最新条件。作者将自己的标准应用于三光子态，揭示了它们是完全不可分的，并且真正纠缠在3n阶的矩中。作者的成果为表征三光子态的纠缠建立了一个系统的框架，从而促进了它们在量子信息协议中的应用。

Genuine Tripartite Non-Gaussian Entanglement

Da Zhang, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093602 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093602

05-04

利用光机械诱导透明实现单自旋读出和量子传感

固态自旋缺陷是用于多种传感目标的有前途的量子传感器。一些这类缺陷与主体材料中的应变明显耦合。作者提出通过光学机械诱导的透明度测量，将这种应变耦合用于机械介导的色散单次自旋读出。令人惊讶的是，金刚石中带负电荷的硅空位缺陷的估计测量时间比单次光学荧光读出的测量时间短一个数量级。作者的方案也可用于一般的参数估计计量，比使用连续位置检测的传统方案具有更高的灵敏度。

Single-Spin Readout and Quantum Sensing Using Optomechanically Induced Transparency

Martin Koppenhöfer, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093603 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093603

05-05

通过连续介质中束缚态实现超参数振荡

基于三阶非线性的光学超参数振荡是产生相干电磁辐射和光量子态的重要机制之一。色散调控高Q微谐振器的进步使得可以在远离泵浦的地方产生信号波，并将振荡功率阈值降低到亚毫瓦级别。然而，泵浦-信号的转换效率和绝对信号功率较低，原理上受到寄生模式竞争和可达到的腔固有Q与耦合Q之比（即Q_i/Q_c）的限制。本文中，作者使用连续介质中的Friedrich-Wintgen束缚态(BICs)来克服集成微谐振器-波导系统中的物理挑战。结果，在BICs中产生了芯片上的相干超参数振荡，具有前所未有的转换效率和绝对信号功率。这项工作不仅为在克尔非线性介质中产生高功率和高效率的连续波电磁辐射开辟了一条途径，而且加深了对微谐振器-波导系统这一现代光子学基本单元的理解。

Hyperparametric Oscillation via Bound States in the Continuum

Fuchuan Lei, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093801 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093801

05-06

定制3D散斑统计

作者通过实验生成了具有定制强度统计的三维斑点。通过适当调制激光束的相位前沿，远场斑点可以在轴向传播时保持所期望的强度概率密度函数，同时演变成不同的空间模式。作者还展示了如何设计斑点模式，以在多个指定的轴向平面上获得不同的定制强度统计。设计3D散斑统计的能力开启了许多可能性：三维成像和传感、光学捕获和操纵。

Tailoring 3D Speckle Statistics

SeungYun Han, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093802 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093802

05-07

各向异性光子时间晶体中的固定电荷辐射

时间超材料在波操纵方面具有巨大潜力，近年来受到越来越多的关注。本文中，作者探索了由各向异性介质形成的各向异性光子时间晶体(APTC)的奇异波动力学，其光学性质随时间均匀周期性地变化。基于时间转移矩阵理论，作者表明嵌入APTC中的固定电荷会发射辐射，与各向同性光子时间晶体的情况不同，辐射在动量空间中的分布由APTC能带结构控制。作者的方法扩展了时间超材料的功能，为辐射发生和控制提供了新的机会，对经典和量子应用都具有重要意义。

Stationary Charge Radiation in Anisotropic Photonic Time Crystals

Huanan Li, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 093803 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.093803

07

等离子体与束流物理

07-01

靶密度对稠密等离子体中激光加速碳离子电荷转移的影响

Jieru Ren等人报告了激光加速碳离子在几个MeV能量范围内穿透部分电离的稠密等离子体的电荷态测量。等离子体由泡沫靶在软X射线区激光诱导的黑腔辐射产生。使用的靶材料是密度为2 mg/cm³，相互作用长度为1 mm的醋酸三纤维素（C₉H₁₆0₈）泡沫。与离子脉冲长度和相互作用持续时间相比，这种等离子体具有均匀性好和寿命长等优点，有利于高精度测量。诊断的等离子体参数为T_e=17 eV和n_e=4 ×10²⁰cm^-3。实验观察到的通过等离子体的平均电荷态比常用半经验公式所预测的要高。求解速率方程后的结果表明，这种增强由靶密度效应引起，靶密度效应一方面会增加电离率，另一方面会降低电子捕获率。其物理本质是激发态寿命与碰撞频率的平衡。在已有的部分电离等离子体测量中，从气体放电和z箍缩到激光直接辐照，都没有发现靶密度效应。研究首次通过实验证明，靶密度效应在Nd玻璃激光辐射临界密度附近的等离子体中开始发挥重要作用。这一发现对于重离子束驱动的高能量密度物理和快点火具有重要意义。该方法为在稠密等离子体区利用高强度短脉冲激光精确解决束-等离子体相互作用问题提供了新的途径。

（陈鹏）

Target Density Effects on Charge Transfer of Laser-Accelerated Carbon Ions in Dense Plasma

Jieru Ren et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 095101 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.095101

08

凝聚态物质与材料

08-01

二能级分子系统中量子相干性的电学操纵

在飞秒太赫兹扫描隧道显微镜实验中，作者报道了通过样品偏压的静电场来操纵二能级单氢分子系统的超快量子相干性。吸附在极性Cu₂N表面的H₂分子形成了一个电偶极子并展现出巨大的斯塔克效应。从双阱势中单个H₂的二能级的共振频率导出了量子态能级的避免交叉。同时，电场的应用还能改变初始波包的相干时间。在三维中，对不同的隧道间隔进行电学操纵，可以量化原子尺度的表面静电场。作者的工作展示了分子作为可控的二能级分子系统的潜在应用。

（毛慧灿）

Electrical Manipulation of Quantum Coherence in a Two-Level Molecular System

Likun Wang et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 096201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096201

08-02

平面约瑟夫森结中局域和非局域输运光谱

作者在InAs-Al杂化二维异质结构中相位偏移的平面约瑟夫森结中同时获得了局部和非局部输运光谱学。在结端的量子点接触处可以测量到局域和非局域隧穿电导率的2×2 矩阵，该矩阵是关于沿结的磁场、结两端相位差和载流子密度的函数。随着磁场变化，局域和非局域的隧穿谱中的一个能隙先关闭再打开。对于结密度的特定调谐，能隙重新打开时会伴随着局域电导中的零压偏电导峰(ZBCP)的出现。能隙重新打开的端到端相关性强，但局域ZBCP的相关性弱。将无序现象处理后的设备模型显示出与拓扑相变类似的电导矩阵变化。相位相关性有助于区分ZBCP的可能来源。

（彭怡然）

Local and Nonlocal Transport Spectroscopy in Planar Josephson Junctions

A. Banerjee, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 096202 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096202

08-03

用Andreev态输运探测费米海拓扑

作者展示了二维电子气（2DEG）费米海的拓扑反映在沿着长而窄的约瑟夫森π结的弹道Landauer输运中，该结接近2DEG。结合到结的低能Andreev态显示出对费米海的欧拉特性敏感的色散（χ_F）。作者强调了两个重要的关系：一个将Andreev态的电子或空穴性质与费米面临界点的凸或凹性质联系起来，另一个将这些临界点与χ_F联系起来。 作者认为Andreev态的输运导致了探测χ_F的量子化电导。作者提出了一个实验来测量这种效应，从中作者预测I−V特性不仅捕捉了金属中费米海的拓扑，而且类似于二极管中的整流效应。最后，作者评估了在石墨烯、InAs和HgTe 2DEG中测量这种量化响应的可行性。

（郑鹏宇）

Probing Fermi Sea Topology by Andreev State Transport

Pok Man Tam et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 096301 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096301

08-04

单轴压缩下Sr₂RuO₄表面电子结构的Lifshitz转变的层次结构

作者报告了层状钙钛矿Sr₂RuO₄在高平面单轴压缩下表面电子结构的演化，导致各向异性B_1g应变为ϵ_xx−ϵ_yy=−0.9±0.1%。作者从角度分辨光电能谱展示了单轴压缩如何驱动一系列的Lifshitz转变，重塑了低能量电子结构和Sr₂RuO₄表层拥有的丰富的范霍夫奇点光谱。通过与紧束缚模型的比较，作者发现应变主要由键长变化来适应，而不是八面体倾角和旋转角度的变化。作者的研究揭示了氧化物表面结构畸变的本质，以及如何对其进行有针对性的控制态密度奇点到费米能级，从而为可能在Sr₂RuO₄表面实现的丰富的集体态铺平了道路。

（刘瑞）

Hierarchy of Lifshitz Transitions in the Surface Electronic Structure of Sr₂RuO₄ under Uniaxial Compression

E. A. Morales, G. R. Siemann et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 096401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096401

08-05

高速反铁磁自旋波的长距离相干传播

作者报道了反铁磁(AFM)自旋波在倾斜的α-Fe₂O₃反铁磁材料里由于Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）导致的室温下长距离（~10μm）相干传播。通过基于全电自旋波谱的微波输运表征了史无前例的高群速度(高达22.5 km/s)。作者分析推导了存在DMI的AFM自旋波色散，并解释了作者的实验结果。纳米共面波导激发的AFM自旋波在交换区具有较大的波矢量，且具有准线性色散关系。将实验数据与理论模型进行拟合，得到1.7埃的AFM交换刚度长度。作者的研究结果为AFM自旋动力学提供了非常重要的见解，并证明了AFM磁子的高速性能。

（曹锦）

Long-Distance Coherent Propagation of High-Velocity Antiferromagnetic Spin Waves

Hanchen Wang, Rundong Yuan et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 096701 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096701

08-06

亚铁磁体中的磁子Casimir效应

量子涨落是量子力学的关键概念。在空间边界条件下，量子场的涨落会引起零点能的偏移，这种量子现象被称为Casimir效应。这种量子现象除了在基本粒子物理学领域之外，还在凝聚态物理学和光子学等领域受到广泛关注。然而，尽管钇铁石榴石（YIG）是自旋电子学的最佳研究平台之一，但Casimir效应在自旋电子学中的应用还没有得到足够的研究，特别是在亚铁磁性薄膜方面。在这个工作中，作者填补了这一空白。使用晶体场理论，作者研究了量子场引起的绝缘磁体中磁子的Casimir效应，并发现除了反铁磁体之外，亚铁磁体（包括YIG薄膜）中也可能出现磁子Casimir效应。作者的结果表明，磁子自旋电子学的关键组成部分YIG，也可以作为操纵和利用Casimir效应（称为Casimir工程）的有前途的平台。微制造技术可以控制薄膜的厚度，并可以实现对磁子Casimir效应的操纵。因此，作者为磁子Casimir工程铺平了道路。

（毛慧灿）

Magnonic Casimir Effect in Ferrimagnets

Kouki Nakata and Kei Suzuki

Phys. Rev. Lett. 130, 096702 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096702

08-07

HfO₂中带电氧空位促进的结构多态性动力学

氧空位等缺陷被广泛认为是基于HfO₂制成的铁电器件性能的关键因素，然而，诸如唤醒和流体印记等各种奇异效应的原子机制仍然不为人们所知。作者以晶格模式匹配准则为指导，利用基于第一性原理的VCNEB（variable-cell nudged elastic band technique）模拟方法，系统地研究了在中性和正电荷氧空位的影响下铪的不同多晶型之间的相变。作者发现，带正电荷的氧空位可以在动力学上促进各种非极性相向极性相的转变，这是由瞬态高能四方相和极性Pca2₁相的极性电荷载流子惰性铁电性实现的。结构多态性动力学和氧空位电荷状态间的复杂耦合对HfO₂基薄膜的铁电性的起源以及唤醒、流体印记和惰性切换具有重要意义。

（彭怡然）

Structural Polymorphism Kinetics Promoted by Charged Oxygen Vacancies in HfO₂

Li-Yang Ma and Shi Liu

Phys. Rev. Lett. 130, 096801 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096801

08-08

用太赫兹光谱观测SmB₆/YB₆薄膜异质结构中表面态的超导邻近效应

作者通过时域太赫兹光谱研究了外延生长的SmB₆薄膜和SmB₆/YB₆超导异质结构的交流电导。厚度相关体态和厚度无关表面态的双通道模型准确地描述了裸SmB₆薄膜的测量电导，证明了SmB₆中存在表面态。虽然观察到SmB₆/YB₆异质结构相对于裸YB₆的同时测量的超导间隙、转变温度和超流体密度的降低表明近邻导致的超导性穿透到SmB₆覆盖层中；不同异质结构之间对应的SmB₆厚度独立性表明，诱导的超导性主要局限于SmB₆的界面表面态。这项研究证明了太赫兹光谱在异质结构内掩埋的界面处探测近邻导致的超导的能力，作者的结果表明，SmB₆在太赫兹和直流响应中，在正常和感应超导状态下都表现为被导电表面态包围的绝大部分绝缘的体，这与拓扑近藤绝缘体图像一致。

（郑鹏宇）

Observation of the Superconducting Proximity Effect from Surface States in SmB₆/YB₆ Thin Film Heterostructures via Terahertz Spectroscopy

Jonathan Stensberg et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 096901 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096901

08-09

时间调制系统中近场热辐射相干性的操控

作者证明了热辐射的空间相干性可以在支持表面极化激元的时间调制光子系统中被控制。作者为这样的系统开发了一个涨落电动力学的公式，以计算在近场区域交叉谱密度张量的发射热电磁场。作者的计算表明，由于时间调制，空间相干性可以在不同频率之间传递，不同频率成分之间的相关性成为可能。所有这些效应都是时间调制系统所独有的。作者还表明，在这种时间调制结构附近，光发射源的衰减率可以控制。作者的发现为热辐射相干控制、动态热成像、控制热学或光学发射源之间的能量传递、高效的近场辐射冷却和分子的自发发射率控制开辟了一条有前途的道路。

（刘瑞）

Manipulating Coherence of Near-Field Thermal Radiation in Time-Modulated Systems

Renwen Yu and Shanhui Fan

Phys. Rev. Lett. 130, 096902 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096902

08-10

泵浦Weyl半金属手性光放大器

[编辑推荐] 虽然尚未在实验上实现，但一种理论表明，泵浦的Weyl半金属可能被用作具有螺旋度选择性的“手性光放大器”，其性能可以通过电、手性磁和异常霍尔电导来调节。

平行电场和磁场通过轴向异常作用于Weyl半金属泵浦轴向电荷直到被谷间弛豫平衡。由此产生的非平衡稳态表现出手性磁效应和反常霍尔效应，并与麦克斯韦方程相结合，产生低频长波长的不稳定电磁波。文中作者表明这种手性磁不稳定性表现为泵浦Weyl半金属表面的异常反射率。根据电、手性磁和反常霍尔电导，发现当圆偏振光沿Weyl节点分离方向入射时在有限频率范围内反射率超过一个单位。

（曹锦）

Chiral Light Amplifier with Pumped Weyl Semimetals

Yusuke Nishida

Phys. Rev. Lett. 130, 096903 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.096903

09

统计物理与复杂系统

09-01

非线性合作网络崩溃的严格判据

[编辑推荐] 对于一般非线性合作网络，利用解析方法求出其崩溃点（tipping points）的严格边界，可以精确地计算出该类网络的崩溃判据。

许多现实世界的复杂系统，在达到崩溃点时，会发生不可逆的突变，最终会对人类和自然世界造成巨大损失，如生态系统崩溃、疾病爆发等。以前的工作采用近似来预测崩溃点，但由于非线性的性质，这可能会导致在预测现实世界系统时出现意想不到的错误。在此，作者得到了一般非线性合作网络的崩溃点的严格界限。作者的研究结果提供了两个严格的判据来判定这种系统的崩溃和存续。这两个判据是由动力学参数和相互作用拓扑结构共同作用决定的。

（谭宇涛）

Rigorous Criteria for the Collapse of Nonlinear Cooperative Networks

Rui-Jie Wu, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 097401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.097401

09-02

有限大小脉冲神经网络(Spiking Neurons)的自洽随机动力学

尽管构成大脑网络的神经元数量众多，局域细胞结集(cell assemblies)的持续活动本质上却是随机的。其瞬时尖峰发射速率v(t)的波动随结集的大小而变化并在孤立网络中持续存在，在没有外部噪声源的情况下。尽管由于突触耦合的淬火无序导致的确定性混沌构成了这种看似随机的动力学的基础，但关于有限脉冲神经元集合的网络动力学仍缺乏有效的理论。这里，作者通过拓展所谓的群体密度方法使其包括膜电位密度的福克-普朗克方程中与活性和结集大小相关的随机源来填补这一空白。这个随机偏微分方程中包含的有限大小噪声被解析地表示为对广泛的脉冲神经元网络有效的v(t)的自洽和非摄动描述。当临界动力学出现大小依赖的Smearing时，在线性区和同步相变区，v(t)的功率谱都与详细仿真结果十分吻合。

（谢梦祥）

Self-Consistent Stochastic Dynamics for Finite-Size Networks of Spiking Neurons

Gianni V. Vinci, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 097402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.097402

10

软物质与交叉科学

10-01

纳米电容器来自电极电荷涨落的频率相关阻抗作为电解质动力学的探针

频率相关阻抗是电气元件的基本属性。Pireddu和Rotenberg表明，它可以通过恒定电位分子模拟中电极电荷的平衡动态涨落来确定，特别是扩展了在低频极限下恢复的电容的涨落耗散关系，并提供了水金纳米电容器的说明。本快报为根据微观机制——直接来自电解质的动力学或间接通过实验中的等效电路模型——解释电化学阻抗测量开辟了道路。

Frequency-Dependent Impedance of Nanocapacitors from Electrode Charge Fluctuations as a Probe of Electrolyte Dynamics

Giovanni Pireddu and Benjamin Rotenberg

Phys. Rev. Lett. 130, 098001 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098001

10-02

p型缺陷动力学的流体动力学增强

Krommydas等人通过数值和解析研究了流体动力学对 p 型液晶拓扑缺陷动力学的影响，即具有 p 折叠旋转对称性的二维液晶。 重要的是，作者发现流体动力学为卷绕数 s=(p−1)/p 和任意 p 的缺陷提供了一种通用的被动自推进机制。 引人注目的是，作者发现流体动力学总是加速 ±1/p 缺陷对的湮灭动力学，而且与预期相反，这种效应随着 p 的增加而增加。 本快报为理解上皮层中的细胞插入和其他重塑事件铺平了道路。

Hydrodynamic Enhancement of p-atic Defect Dynamics

Dimitrios Krommydas, et al.

Phys. Rev. Lett. 130, 098101 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098101

10-03

流变介电谱揭示单羟基醇中德拜弛豫的分子机制

流变介电光谱用于研究外部剪切对模型单羟基醇（即 2-乙基-1-己醇 (2E1H)）的类德拜弛豫的影响。 剪切变形导致结构松弛、德拜松弛和 2E1H 末端松弛的强加速。此外，剪切引起的结构弛豫时间 τ_α 的减少与德拜时间 τ_D 和终端流动时间 τ_f 成二次方关系，表明存在 τ_D²∼τ_α 的关系。进一步分析表明 2E1H 的 τ_D2/τ_α 遵循阿伦尼乌斯温度依赖性，这非常适用于许多其他具有不同分子大小、结构和醇类型的单羟基醇。这些结果无法通过流行的瞬态链模型来理解，并表明氢键断裂促进了亚超分子重新定向，这是一元醇德拜弛豫的起源，类似于未缠结的“活性”聚合物末端弛豫的分子机制。

Molecular Mechanism of the Debye Relaxation in Monohydroxy Alcohols Revealed from Rheo-Dielectric Spectroscopy

Shalin Patil, Ruikun Sun, Shinian Cheng, and Shiwang Cheng

Phys. Rev. Lett. 130, 098201 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098201

10-04

单次碰撞统计揭示了颗粒介质中接触带电的样本历史驱动的全局机制

[编辑推荐] 沙子带电的背后是水：新实验的结果表明，表面吸附的水分子是颗粒物质接触带电的原因，这一发现挑战了这种现象的现有模型。

颗粒介质中相同材料接触带电的模型通常依赖于局部电荷驱动参数，其空间变化导致电荷交换的随机起源。在与相同材料的基板接触后测量单个颗粒球体的电荷转移，Grosjean和Waitukaitis发现一种“全局”充电行为，在样品的整个表面上是连贯的。清洁和烘烤样品会完全重置充电幅值和方向，这表明潜在的全局参数不是材料固有的，而是从其历史中获得的。充电行为随机且不可逆地受到相对湿度变化的影响，这暗示了一种机制，其中吸附物，特别是水，是电荷转移过程的基础。

Single-Collision Statistics Reveal a Global Mechanism Driven by Sample History for Contact Electrification in Granular Media

Galien Grosjean and Scott Waitukaitis

Phys. Rev. Lett. 130, 098202 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098202

10-05

活性流体相分离的经典成核理论

经典成核理论 (CNT) 将罕见的成核事件与生长核的自由能景观联系起来，对于理解被动流体中的相变动力学至关重要。 非平衡系统中的成核更难描述，因为没有自由能，而是通常必须通过数值找到的依赖于动力学的准势能。 在本快报中， Cates和Nardini将 CNT 扩展到一类由最小场论模型（活性模型 B+）控制的活动相分离系统。 在 CNT 假设的小噪声和过饱和限制下，作者解析地计算了液—汽相分离的准势垒，因此得到了成核势垒。 对该结果至关重要的是，细致平衡虽然在显微镜下被活性打破，但沿着瞬子轨迹恢复，它在 CNT 中含有核半径作为唯一的反应坐标。

Classical Nucleation Theory for Active Fluid Phase Separation

M. E. Cates and C. Nardini

Phys. Rev. Lett. 130, 098203 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098203

10-06

多变量相互作用种群中的濒临灭绝导致的老化

许多物种生态系统的模型，如 Lotka-Volterra 和复制器方程，表明这些系统通常表现出濒临灭绝的过程，其中人口规模在反弹之前的一段时间内非常接近于零，伴随着动态放缓（老化）。在本快报中，Arnoulx de Pirey和Bunin通过引入一个精确可解的多变量模型来研究濒临灭绝和老化之间的联系，其中每个种群规模的时间导数在零和某个有限的最大规模时都消失了。作者表明，当人群之间进行随机交互时，老化通常会出现。人口规模在很长一段时间内（在时间上）保持指数级接近吸收值，这两个值之间快速转换。老化的机制与通常的玻璃系统中的机制不同：在很长一段时间内，系统在不稳定的不动点附近而不是边缘点附近演化。

Aging by Near-Extinctions in Many-Variable Interacting Populations

Thibaut Arnoulx de Pirey and Guy Bunin

Phys. Rev. Lett. 130, 098401 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098401

10-07

具有动态源区域的系统中模式形成的稳定性

Majka等人解释了在具有动态建立的源区域的相互作用的、可扩散的形态发生素系统中基因表达模式稳定化的原理。 使用具有阶跃函数产生项的反应扩散模型，作者确定了低精度不确定模式和在两个域之间形成行进的、定义明确的接触区的相之间的相变。 该模型解析地解释了单基因和双基因域动力学，并为所有可能的双基因调控网络基序提供了模式稳定性条件。

Stability of Pattern Formation in Systems with Dynamic Source Regions

M. Majka, R. D. J. G. Ho, and M. Zagorski

Phys. Rev. Lett. 130, 098402 (2023)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.098402