PRL 2018年120卷02期中文导读
序
言
京师物理公众号本着服务于中国物理学者和物理专业研究生的宗旨，根据PRL摘要对本期所有的快报文章进行中文导读。由于水平有限，不免出现一些不准确的地方乃至错译的地方。公众号下方有留言功能，欢迎专家学者通过留言指出不准确或错译的地方，共同提高公众号的服务质量。留言经编辑确认后，会显示在文章下方，供后来浏览者参考。
普通物理：统计与量子物理
责编：郭文安
多体耗散系统中
光锥以及关联的扩散传播
Bernier等人分析了与环境接触的强关联量子系统中，相互作用突然变化后关联的传播。主要研究了处于深Mott绝缘相并受相移作用的玻色-哈伯德模型中相互作用的淬火。他们发现耗散能有效的加速单粒子关联的传播同时降低它们的相干性。然而对于两点密度关联，初始弹道传播让位于中间时段的扩散行为。基于含时矩阵乘积态算法的数值模拟, 辅以一种定量精确的费米子准粒子方法，提供了一个对初始动力学的基于holon 和 doublon 激发的直观描述。（刘录）
Light-Cone and Diffusive Propagation of Correlations in a Many-Body Dissipative System
J. Bernier, R. Tan et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 020401 (2018).
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020401
线性离子晶体中利用调频驱动力
形成的稳定的两量子比特门
在一个离子阱量子计算机中，集体运动模式被用来纠缠两个或多个量子比特，以执行多量子比特逻辑门。离子内部和运动状态之间任何残留的纠缠都会导致保真度的损失，尤其是当晶体中有许多旁观离子时。Leung等人提出可以通过调频的驱动力来减小这种误差。在模拟中, 他们获得了优化的调频两量子比特门。它可以将误差控制在0.01%以内,并且可以抵抗±1 kHz的频率漂移。在实验中，他们已经获得了一个保真度为98.3(4)％的两量子比特门，这个包含五个离子的比特门是现在最先进的结果.（刘录）
Robust 2-Qubit Gates in a Linear Ion Crystal Using a Frequency-Modulated Driving Force
P. Leung, K. Landsman et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 020501 (2018).
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020501
量子转换与自适应控制
量子转换器(transducers)在混合量子网络中起着至关重要的作用。一个好的量子转换器以付出最小的退相干为代价，从而准确地将量子信号从一种模式转换到另一种模式。对量子转换的大部分研究都是基于直接模式转换的协议。但是，这个直接协议要求匹配条件，这在实践中并不总是可行的。Zhang等提出了一个量子转换器的自适应协议，它可以转换量子信号而不需要匹配条件。自适应协议只包含高斯操作，在各种物理平台上可行。此外，自适应协议可以在有限压缩、热噪声和零差检测等非理想情况下稳定，并且可以实现微波与光学模式之间的量子状态变换。(朱文静)
Quantum Transduction with Adaptive Control
Mengzhen Zhang, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 020502 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020502
外差谱成像关联用于量子位移检测
光腔输出场对于量子尺度的位移具有极高灵敏度，这带来了一些重大成果，例如，第一次探测到引力波和量子基态冷却的机械振子的运动。光-机械系统的输出光场外差检测表现出了不对称性，标志着机械振动已经到达量子区域，但是重要的量子关联丢失了。反之，在光学求积中零差探测可以检测量子压缩，但是丢失了重要的边带不对称性。Pontin等人引入并且通过实验证明了一种新的技术，使输出流的自相关受到过滤，这种过滤可以恢复丢失的外差关联（不论经典或量子），并大幅增加有用信息。在局域振子的锁定位相中，这种过滤甚至可以调节适度的误差。作者展示了几百种不同场求积中的单脉冲测量，这些测量通过简单的外差求迹来对细节快速成像。作者还获得了一系列混合的零差-外差的特性，这些特性具有与零差相当的组合振幅的运动边带。虽然作者研究的是热态，这种方法的鲁棒性和普遍性表明了它是量子尺度位移检测的很有希望的新方法。(崔石峰)
Imaging Correlations in Heterodyne Spectra for Quantum Displacement Sensing
A. Pontin, J. E. Lang, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 020503 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020503
一般量子网络上
不依赖于设备的信息处理
违反某些贝尔不等式可以允许设备无关的信息处理，防止无信号窃听。然而，这只适用于贝尔网络，在这个网络中，两个或多个代理对一个共享纠缠进行本地测量。为了克服纠缠系统只能在相对较短距离上传输的实际限制，大规模多源网络已经被采用。那么这些网络中是否存在类似贝尔不等式，而破坏它们是否是设备独立性的来源？Lee和Hoban论证了违反近期导出的多项式贝尔不等式可以使多源网络设备无关，防止无信号窃听。(朱文静)
Towards Device-Independent Information Processing on General Quantum Networks
C. Lee and M. Hoban
Phys. Rev. Lett. 120, 020504 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020504
利用量子芝诺效应的非相干
量子比特控制
量子芝诺效应通过反复的观测抑制哈密顿量演化，把系统固定到一个可观测量的本征态上。如果可观测量变化缓慢，仅仅利用观测可以实现对态的控制，使之跟随此刻的时间依赖本征态。Hacohen-Gourgy等人通过耦合到一个量子比特的动态可控观测量的电路-QED读出技术证明了这一点。连续监测观测量的记录允许作者发现从本征态的逃逸，这可以作为一种内置误差检测。作者通过‘后选择’来实现目标态的高保真度。他们的动态测量算符技术为很多量子反馈协议形式，包括自适应测量和快速态提纯，提供了一种新的工具。（崔石峰）
Incoherent Qubit Control Using the Quantum Zeno Effect
S. Hacohen-Gourgy, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 020505 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020505
具有正的部分转置的量子态
Tóth与Vertesi论证了, 在线性干涉仪中，相对于粒子的所有二分态，具有正的部分转置的多分量子态可以胜过可分离态。他们引入了一个强大的迭代方法寻找这种态，并给出多分态的一些例子，检验了精度与粒子数的标度关系。一些二分的例子也显示出它们与噪声的稳固纠缠。他们还讨论了计量可用性与贝尔不等式被违反的关系。他们发现不违反任何贝尔不等式的量子态可以在计量学上超越可分离量子态。他们用正的部分转置以及非正的部分转置表示这些态。 (刘玉海)
Quantum States with a Positive Partial Transpose are Useful for Metrology
G. Tóth and T. Vertesi
Phys. Rev. Lett. 120, 020506 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.020506
由单值性导致的氢的联合频谱缺陷
除了众所周知的球坐标以外，氢原子的薛定谔方程在三个坐标系中分离变量。在特定的坐标系中的分离变量定义三个可对易算符系统。Dullin和Waalkens论证了，哈密顿算符、角动量的z分量以及量子Laplace-Runge-Lenz量的z分量三者的联合谱在能量足够接近电离阈值时具有量子单值性。在这一能量之上单调性可以观测到。此能量的精确值取决于椭球坐标焦点间的距离。单调性的存在意味着我们不能在将量子数全局性的分配到联合谱中。由于主量子数n和磁量子数m对应全局定义的经典作用量的玻尔-索末菲量子化，第三个作用量是全局多值的，所以不能够全局的定义第三个量子数。（刘玉海）
Defect in the Joint Spectrum of Hydrogen due to Monodromy
H. Dullin and H. Waalkens
Phys. Rev. Lett. 120, 020507 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020507
无损耗布朗信息引擎
Paneru等人报告了一个无损耗的信息引擎，它可以将几乎所有可用的信息由无错误的反馈协议转化为机械功。通过将分辨率为1纳米的高精度检测与超快反馈控制相结合，该引擎从布朗粒子位置的信息中提取最大功。他们的研究表明由该引擎产生的功可以达到根据广义的热力学第二定律所设定的界限，首次展示了这一界限的严厉程度。作者验证了无错反馈控制的信息引擎的广义Jarzynski等式。（刘玉海）
Lossless Brownian Information Engine
G. Paneru, D. Lee, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 020601 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.020601
引力与天体物理
导读：郭敏勇；责编：高思杰
国际空间站的阿尔法磁谱仪观测到
次级宇宙射线锂铍硼的新性质
阿尔法磁谱仪合作组 (AMS Collaboration) 发布了关于次级宇宙射线锂、铍、硼的新性质的观测结果。这些结果是在国际空间站第一个五年里，利用阿尔法磁谱仪收集刚度（单位电荷的动量）范围在1.9GV到3.3TV的锂、铍、硼的5.4 × 106个核子得到的。在高于7 GV时，锂流和硼流表现出相同的刚度依赖，在高于30 GV时，三种流体表现出同样的刚度依赖，并且锂/铍的比值为2.0±0.1。在高于200GV时，他们一致地偏离单幂律。这种行为与AMS探测到的初级宇宙射线氦、碳、氧的性质是类似的，但是，他们对刚度的依赖截然不同。尤其是，在200 GV以上时，次级宇宙射线比初级宇宙射线硬化程度更高。
Observation of New Properties of Secondary Cosmic Rays Lithium, Beryllium, and Boron by the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
AMS Collaboration
Phys. Rev. Lett. 120, 021101 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.021101
基本粒子与场论
责编：晁伟、刘晓辉
位移算符与边界中心荷的限制
边界共形场理论在与边界相关的应力张量的迹反常中有一些额外的项。Herzog等人在三维和四维共形场理论中研究了如何用位移算符的两点和三点关联函数来限制相应的边界中心荷。作者提供了一种基于比较迹反常与关联函数的标度依赖接触项的普适推导。作者进一步猜测了三维中的 a-类型边界荷与边界附近的应力张量两点函数之间的关系，并在一些自由理论中做了验证。
Displacement Operators and Constraints on Boundary Central Charges
C. Herzog, K. Huang, and K. Jensen
Phys. Rev. Lett. 120, 021601 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.021601
质量低于 MeV的暗物质
Berlin 和Blinov 考虑了一类质量低于MeV的暗物质模型。如果暗物质的热化温度低于中微子、光子的退耦温度，则平衡与退耦过程同等程度地冷却和加热标准模型，从而缓解有效中微子种类观测量的限制。作者在一个与轻标量场载体作用的费米子暗物质模型中展示了这一点。在保证与宇宙学和天文学观测相一致的前提下，暗物质最轻可以达到几个 keV。该理论诱导新的针对亚MeV暗物质和轻力载体的直接探测实验。
Thermal Dark Matter Below a MeV
A. Berlin and N. Blinov
Phys. Rev. Lett. 120, 021801 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.021801
极化的P+A对撞中向前中子产生
的横向单自旋不对称的核依赖
2015年，RHIC第一次提供了横向极化质子与 Au和AI核的对撞，这使得重核子的横向单自旋不对称的研究成为可能。RHIC在横向极化的质子与质子对撞中观察到了向前中子产生过程中的大的单自旋不对称，且现有的能成功描述质子与质子对撞的单自旋不对称的理论框架都预言一个中等程度的原子数依赖关系。与此相反，RHIC在质子与核素对撞中观察到的单举向前中子产生过程中的不对称性强烈依赖于原子数。在p+Au对撞中观测到的不对称是在 p+AI对撞中观测到的不对称的3倍，且符号相反。作者讨论了不同的中子产生机制的相互影响以解释观测到的原子数依赖。
Nuclear Dependence of the Transverse-Single-Spin Asymmetry for Forward Neutron Production in Polarized p+A Collisions at √sNN=200GeV
C. Aidala et al. (PHENIX Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 120, 022001 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.022001
接近阈值的质子-质子
对撞中η介子产生的自旋依赖
受益于 WASA-at-COSY探测器的高接受度、轴对称以及 COSY中质子束的高极化度，pp → ppη 反应过程被测量到接近研究功率谱的阈值Ay。Ay 角分布的精度比之前的观测结果提高了一个量级，这允许与理论预言做更准确的比较。对于溢出能Q = 15 MeV，得到的功率谱与零一致，示意s-波产生且没有更高分波的证据。在Q=72 MeV时，数据揭示Ps和Pp分波的强相干以及(Pp)2与 Ss*Sd贡献相消。这些结果排除了现有的关于η介子产生机制的理论预言。
Spin Dependence of η Meson Production in Proton-Proton Collisions Close to Threshold
P. Adlarson et al. (WASA-at-COSY Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 120, 022002 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.022002
利用格点QCD第一原理
揭示强子内部结构
研究强子（比如质子、中子）的内部结构，对理解强相互作用规律以及我们现实世界的物质构成至关重要。然而对强子结构的理论研究是极其困难的，在强相互作用基本理论QCD提出约40年后的今天，人们依然未能利用QCD第一原理计算得到夸克和胶子在质子内部的动量分布函数PDFs。近些年这一方向有了巨大的突破，人们提出了多种方式来利用格点QCD计算强子结构，包括Laplace逆变换、quasi-PDFs、pseudo-PDFs、OPE w/o OPE，以及北大的马滟青与Jefferson实验室的邱建伟提出的“格点散射截面”方法。本文，马滟青与邱建伟进一步构造出了一系列便于格点QCD计算的“格点散射截面”，严格证明了它们与PDFs之间联系的因子化定理，从而能够利用格点QCD计算得到强子结构。同时，作者证明了上述所有的其它方法，都是“格点散射截面”的特殊实现，因而“格点散射截面”是研究强子结构的最一般化的方法。
Exploring Partonic Structure of Hadrons Using ab initio Lattice QCD Calculations
Yan-Qing Ma and Jian-Wei Qiu
Phys. Rev. Lett. 120, 022003 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.022003
核物理
责编：彭婧
探索仄秒量子平衡动力学：
58Ni+60Ni反应中
从深度非弹到熔合-裂变产物
能量耗散在量子多体系统演化至平衡态的动力学过程中起着关键作用。在封闭的量子体系中，这个过程被归结为从集体运动到单粒子自由度的能量转移；然而，人们对这个演化过程的量子多体动力学了解甚少。为了探索这样一个体系中的能量耗散现象以及平衡动力学，Williams等人开展了58Ni+60Ni反应中的深度非弹和熔合-裂变产物的实验研究。利用含时的Hartree-Fock近似和时间依赖的无规相位近似方法（这两种方法分别包含了单体能量耗散和涨落），他们将实验结果和理论预测进行了比较。实验和理论计算定量上符合得很好，这说明包含单体耗散以及涨落的微观理论为探究低能重离子碰撞中的耗散提供了可能。（王亚坤）
Exploring Zeptosecond Quantum Equilibration Dynamics：From Deep-Inelastic to Fusion-Fission Outcomes in 58Ni+60Ni Reactions
E. Williams et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 022501 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.022501
手征带中g因子的首次测量：
128Cs的同质异能态
利用时间微分扰动角分布方法，Grodner等人测量了128Cs中半衰期为56纳秒的同质异能态的g因子。这个同质异能态是正宇称手征转动带的带首。当一个未配对质子、一个未配对中子空穴以及偶偶核芯耦合成非平面的角动量矢量（手征组态）时，会形成手征转动带。g因子的测量可以为三个角动量矢量的相对取向提供重要的信息。测量得到的g因子为+0.59(1)，该结果表明，核芯转动为同质异能态的总角动量提供了很重要的贡献。而且，定量的理论分析给出三个角动量矢量几乎位于同一平面的结论，该结论表明此前通过电磁跃迁特征揭示的128Cs手征组态只有在高于某个总角动量时才会出现。（王亚坤）
First Measurement of g Factor in the Chiral Band: The Case of the 128Cs Isomeric State
E. Grodner et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 022502 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.022502
大亚湾反应堆反中微子通量
随燃料燃烧变化的分析
Hayes等人研究了大亚湾反应堆中反中微子通量以及反中微子谱随着反应堆燃料燃烧变化的最近结果。他们发现，当前模型预测和大亚湾结果之间的差异源于初始测量的裂变beta谱的235U/239Pu比值，该比值被当作推算反中微子通量的基础。基于对所有裂变碎片的beta衰变求和，利用核数据库输入量，对反中微子谱的分析解释了大亚湾演化数据中看到的所有特征。然而，这个求和方法仍然允许反常的存在。由此他们得到结论，当前没有足够的信息利用反中微子通量的变化来排除惰性中微子存在的可能。（王亚坤）
Analysis of Daya Bay Reactor Antineutrino Flux Changes with Fuel Burnup
A. Hayes et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 233503 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.022503
原子、分子与光学
导读：徐露婷；责编：张文凯
测量平面离子阱在不同离子表面
分离情况下的异常加热速率
囚禁在导体表面附近的冷离子通过自身振荡运动加热。通常，由于导体中电子的热运动，这种加热的速率比电场振荡导致的加热要快得多。这种被称为异常加热的效应，尚未被人们完全理解。其中一个悬而未决的问题是加热速率对离子电极分离的依赖性。本文在一个简单平面几何结构的离子阱中直接测量了这种依赖关系。在不同的加热时间之后拍摄单个172Yb+离子的共振荧光图像，再通过测量囚禁离子的平均振幅来推断其温度，即可确定其加热速率。假定加热速率对离子表面分离的依赖性遵循幂函数关系，其指数的实验测量值为−3.79±0.12。
Measuring Anomalous Heating in a Planar Ion Trap with Variable Ion-Surface Separation
Ivan A. Boldin, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 023201 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.023201
超冷异核三体系统：非绝热如何
限制复合为浅二聚体的普适性
质量不等的三体系统复合成浅二聚体的过程具有丰富的Efimov-Stückelberg景况，其相应的光谱与同核的情况完全不同。通过对三体复合过程的半解析处理，作者预测光谱奇异地表现为共振峰和极小值互相交织。本文对相应的Efimov光谱的行为进行了深入的分析，发现Efimov-Stückelberg景况模式固有地依赖于三体碰撞的非绝热程度，这强烈地影响了异核Efimov态的普遍性。
Ultracold Heteronuclear Three-Body Systems: How Diabaticity Limits the Universality of Recombination into Shallow Dimers
P. Giannakeas and C. Greene
Phys. Rev. Lett. 120, 023401 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.023401
光力系统参与的量子极限下
定向信号放大
定向放大器是量子信息处理的重要方法，因为它能保护敏感的量子系统免受过度的噪声干扰。本文提出了在由两个微波腔和两个机械振子组成的机电装置中，实现微波信号的相位保持和相位敏感的定向放大的方案。这两种方案都能在额外噪声干扰的情况下达到各自的量子极限。两个机械振子向相反方向发射热噪声，如何抑制这种噪声是技术应用的一个关键点。两种噪声各自的隔离带宽均为机械线宽除以幅度增益数量级。作者推导出了两种方案的带宽和增益带宽积，发现相位敏感放大方案具有不受限的增益带宽积。本文的结果为在柔性片上集成的单向微波信号放大技术的实现迈出了重要一步。
Quantum-Limited Directional Amplifiers with Optomechanics
Daniel Malz, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 023601 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.023601
非线性动力学和流体力学
责编：兰岳恒
软X射线二次谐波产生
作为一种界面探针
可用光源由于缺乏足够的强度和相干性，软X射线波段的非线性光学过程仍然在很大程度上无法进行探索和研究。但是因费米自由电子激光器所产生的软X射线具有高强度和高相干性的特征，使得在石墨薄膜的碳K边附件观察到了软X射线的二次谐波产生。本文的实验结果和相应的第一性原理理论分析强调了共振增强对碳K边缘的影响。同时也展现了在中心对称样本中，这项技术的界面敏感性，其中二次谐波主要由开放表面的第一层原子引发。这种技术和相关的理论框架被证实具有选择性探测界面的能力，包括那些具有元素特异性的隐藏界面，为一系列科学问题提供了新的工具。（柴咪莎）
Soft X-Ray Second Harmonic Generation as an Interfacial Probe
R. K. Lam, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 023901 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.023901
各向同性湍流的混沌性质
在欧拉法产生的驱动湍流中，Berera等人通过追踪两条初始条件接近的轨迹，用20483个点进行直接数值模拟，得到了最大李雅普诺夫指数λ与雷诺数间的关系。发现李雅普诺夫指数只依赖于雷诺数（λ∝Re0.53）以及经过一个暂态后，轨迹的发散度在所有尺度上会以相同的比率增长。最终可以看到一个线性发散，它依赖于能量受外界迫力影响的程度。同时指出了与其它混沌系统的联系。(郑皓天)
Chaotic Properties of a Turbulent Isotropic Fluid
Arjun Berera, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 024101 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.024101
基于数据的大型时空混沌系统的
无模型预测：储层计算方法
在任意大空间范围和吸引子维度的时空混沌系统中，纯粹通过对系统的演变观察，Jaideep等人证明了使用机器学习的有效性，并对其进行无模型预测。Jaideep等人提出了一个基于储层计算(reservoir computing)范例的并行方案，并用Kuramoto-Sivashinsky方程作为时空混沌系统的一个例子来证明方案的可扩展性。(王娟娟)
Model-Free Prediction of Large Spatiotemporally Chaotic Systems from Data: A Reservoir Computing Approach
J. Pathak, etal.
Phys. Rev. Lett. 120, 024102(2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.024102
结晶颗粒介质中空间群
对称产生混沌对流
对称破缺和动力系统中混沌产生的经典联系可以追溯到诺特定理。Turuban等人研究了流过紧密堆积球中简单立方和体心立方晶格的三维Stokes流体的拉格朗日运动学，发现了一个很重要的例外。尽管点群对称性的破缺是两个晶格中混沌混合的必要条件，体心立方体晶格的另外一个空间群对称产生了一个从全局规则到全局混沌的一个过渡。这一发现为多孔介质中的混沌混合提供了新的见解，并且对于理解对称性对一般动力系统的影响具有重要意义。(王诗旖)
Space-Group Symmetries Generate Chaotic Fluid Advection in Crystalline Granular Media
R. Turuban, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 024501 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.024501
进动圆柱腔中非线性大尺度流动
及其驱动发电机的能力
Giesecke等人对圆柱形腔体中的进动驱动流进行了实验测量和数值模拟。这项研究致力于Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf正在建设的进动发电机实验，旨在评估流体流动对发电机驱动能力的影响。Giesecke等人着重在强非线性区域研究了流体中的非线性自相互作用产生的惯性驻波，其主要由直接驱动的Kelvin主模和更高阶的模式组成。他们在实验和模拟上获得了流动振幅和流动几何结构极好的一致性。其中有一个特征就是在子午面上出现了一个代表双辊结构的轴对称类共振模态。通过时间平均流动引起磁场演化的动力学模拟显示，在临界磁雷诺数Rmc≈430附近可以产生发电机作用，这一临界磁雷诺数恰好在液体钠实验计划的范围内。（张聪）
Nonlinear Large Scale Flow in a Precessing Cylinder and Its Ability To Drive Dynamo Action
A. Giesecke, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 024502 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.024502
等离子体与束物理
责编：陈少永
利用飞行聚焦实现拉曼放大
Turnbull等人提出一种新的激光放大方案，该方案利用了等离子体中的受激拉曼散射和“飞行聚焦”系统，这是一种利用啁啾泵浦激光的色差来控制泵浦焦斑时空分布的聚焦系统。泵浦强度的等值面以v=-c的速度传播，从而能够与反向传播的种子脉冲同步。当互作用区内的泵浦强度达到背景气体的电离阈值时，将在种子脉冲前的固定距离处产生一个电离波。模拟研究发现，通过调节电离波与种子脉冲的间距可以有效改善等离子体温度，同时，该方案也可以避免许多以往影响拉曼放大实验的不利因素。（杨生鹏）
Raman Amplification with a Flying Focus
D. Turnbull, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 024801 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.024801
非中性等离子体
增强控制与再生性
Ahmadi等人展示了对佩宁-马尔伯格(Penning-Malmberg)势阱中非中性等离子体的密度和数目的同步控制。这种控制通过同时用旋转电场设置等离子体密度和用蒸发冷却固定轴势能来实现。这个新颖的方法特别适用于稳定正电子等离子体，因为在从辐射源收集正电子的过程中通常会产生不同密度和粒子数目的等离子体；此方法也简化了需要等离子体参数扫描的优化研究。通过对在CERN的ALPHY反氢实验中的正电子和电子等离子体应用这一技术，非中性等离子体的再生得以实现；结合其它发展，它使反原子捕获率增加了10倍。(阳青程，牟茂淋)
Enhanced Control and Reproducibility of Non-Neutral Plasmas
M. Ahmadi, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 025001 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.025001
电子输运引起的预热的测量
Falk等人提出了一种创新的研究温稠密物质中电子输运的方法；同时也开展了OMEGA激光设备上，强激光驱动冲击压缩低密度CH泡沫的首次X射线汤姆逊散射（XRTS）测量。XRTS测量与速度干涉测量（VISAR）、光学测温（SOP）结合，可对冲击时的热力学条件进行可靠测量。XRTS测量到显著的预热作用使冲击CH泡沫温度升高到17.5-35 eV的证据。这些测量的补充包括VISAR观测到的异常高冲击速度和SOP观测到的早期发射。这些结果与温稠密物质中非局域电子输运的第一原理辐射流体动力学模拟相比较，吻合得非常好。另外，模拟证实了X射线对这种预热的贡献可以忽略不计。（秦晨，牟茂淋）
Measurement of Preheat Due to Nonlocal Electron Transport in Warm Dense
K. Falk, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 025002 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.025002
凝聚态物理：结构
责编：邓友金
碱土金属原子的密度算符的谱估计
在这篇文章中，Beverland等人研究了费米碱土金属原子在方势阱中的拉姆齐光谱，这种光谱能够对密度矩阵的本征谱提供有效和准确的估计，其中这个密度矩阵有n个副本储存在n个碱土金属原子的核自旋中。这种谱估计是由相互作用哈密顿量的高对称性所决定的，而这种对称性反过来又是由核自旋与电子自旋的解耦以及方势阱的形状所决定的。作者还讨论了这个方案的实际性能以及其在碱土金属原子中进行量子计算和计时的潜在应用。（方胜/王保宗）
Spectrum Estimation of Density Operators with Alkaline-Earth Atoms
M. Beverland, etal.
Phys. Rev. Lett.120, 025301 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.025301
费米超流间的约瑟夫森结中的
耗散与相滑移之间的关系
Burchianti等人研究了弱耦合超流体费米气体间的约瑟夫森结中耗散的出现。他们发现涡旋引起的相滑移是从BEC渡越到BCS过程中耗散的主要微观来源。作者通过调节两团超流体之间的化学势差从而研究了不同的动力学区域。对于小的激发，伴随着阻性“电流”与约瑟夫森振荡，作者观察到耗散和相位相干性能够共存。他们将结点输运性质与相滑移机制联系起来，从而发现了涡旋成核(vortex nucleation)是造成“电导”和临界“电流”变化的主要原因。对于大的激发，他们观察到两种超流体之间的不可逆的相干性的损失，而输运性质也不能仅仅通过一个无关联的相滑移图像来描述。这些结果为研究强关联费米体系中耗散和超流体输运的关系以及非平衡量子系统的一般概念开辟了新的方向。（王保宗/方胜）
Connecting Dissipation and Phase Slips in a Josephson Junction between Fermionic Superfluids
A. Burchianti, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 025302 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.025302
量子蒙特卡罗模拟氢和氢氦混合物
在行星条件下的相图
对行星的内部的了解与我们在高温高压下模拟奇异量子系统（如氢、氢-氦混合物）的能力直接相关。行星科学家们通常使用基于密度泛函理论的状态方程表格定性地描述相图。在本文中，Mazzola等人使用量子蒙特卡洛分子动力学模拟方法研究了纯氢和氢-氦混合物。他们首先计算了在6000K的温度下氢-氦混合物（类似于太阳中的情况）的量子蒙特卡洛状态方程，并展示了氦对于氢金属化压强的重要影响。这些结果可以用来校准其他状态方程的计算，并且用于NASA朱诺 (Juno)任务中及时精确地测定木星的引力场以及其结构。（方胜/王保宗）
Phase Diagram of Hydrogen and a Hydrogen-Helium Mixture at Planetary Conditions by Quantum Monte Carlo Simulations
G. Mazzola et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 025701 (2018)
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.025701
双金属纳米颗粒表面能的直接测量
揭示其类似于Vegard法则的规律
Chmielewski等人使用原位透射电子显微镜（TEM）实时观测了高温下金、铜以及铜金合金的蒸发过程。此外，作者通过将卡尔文公式推广到双组分的系统从而预测了单一组分和双组分的球形纳米液体的蒸发率。结合这个宏观模型(即卡尔文公式)以及实验上得到的TEM数据，作者确定了液相下金、铜、Cu50Au50和Cu25Au75纳米颗粒的表面能。同时他们的模型还显示表面能与合金的铜金比例呈线性关系，即遵循类似于Vegard法则的规律。为了从原子层面来理解铜金合金在不同比例下的热力学性质，作者用蒙特卡罗方法模拟了具有N体相互作用的微观模型。模拟结果从微观层面上证实了表面能的确具有类似于Vegard法则的规律，这与前述的结论一致。(黄春炯)
Direct Measurement of the Surface Energy of Bimetallic Nanoparticles: Evidence of Vegard’s Rulelike Dependence
A. Chmielewski, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 025901 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.025901
高速滑动界面间的静电可调粘附
无论在宏观尺度还是纳米尺度的滑动界面间，接触迟滞现象(hysteresis)都广泛存在。借助原子力显微镜(AFM)，目前关于该现象的大部分研究所使用的滑动速度都非常低，只有几微米/秒。在本文中，Rajauria等人则独创性地研究了市售硬盘驱动器中磁头和磁盘之间的迟滞现象，这里滑动体间的距离与之前的大部分研究具有相同的量级但滑动速度则是之前的百万倍，即高达几米/秒。作者证明虽然在这个系统中静电力(直流或交流电压)是一种吸引力，但是由交流电压引起的磁头相对于磁盘的面外振荡能够完全抑制接触迟滞现象。(檀晓骏)
Electrostatically Tunable Adhesion in a High Speed Sliding Interface
S. Rajauria, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 026101 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.026101
密度泛函理论结构优化过程中
原子势场的实时机器学习
在利用密度泛函理论来研究与最近发现的SnO2(110)-(4×1)重构有关的系统时，Jacobsen等人通过机器学习获得了计算中所需的局部稳定性信息。作者首先利用用演化算法寻找全局最小能量时产生的结构-能量关系来训练机器学习模型，然后使用训练好的模型来指导演化算法，从而提升了演化算法整体的成功率。对模型呈现出的局部原子势的研究进一步说明了它们具有直观的化学意义。(侯鹏程)
On-the-Fly Machine Learning of Atomic Potential in Density Functional Theory Structure Optimization
T. Jacobsen, etal.
Phys. Rev. Lett.120, 026102 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.026102
凝聚态物理：电子性质
责编：袁喆，沈卡
基于一维模块的具有非平庸拓扑
能带的新型电子化合物
在电子化合物（electride）中，电子不会被束缚在原子核周围，反而被局域在原子尺度的薄膜腔中，使得电子化合物里的电子具有很高的迁移率而引起人们的关注。目前，只在Ca24Al28O64以及2D的Ca2N中发现了室温下稳定存在的电子化合物。在本文中，Park等人通过耦合材料数据库搜索和第一性原理计算分析方法，在1D纳米棒模块中发现了一种新型的电子化合物。该类化合物的晶体结构和β-TiCl3相似，阳离子位置和阴离子是交换的。Cs3O和Ba3N沿着空的行间位置，有着高浓度的一维阴离子电子。而和弱耦合的β-TiCl3纳米棒不同的是，强烈的行间耦合作用，使得2D超原子三角晶格里的能带具有反演对称性，导致了非平庸的拓扑能带-狄拉克节点线的产生。和传统电子化合物相比，该类电子化合物中的电子能在更为广阔的腔体里面运动，可以被广泛用在储气，离子输运和金属夹插中。(刘钱)
First-Principles Prediction of New Electrides with Nontrivial Band Topology Based onOne-Dimensional Building Blocks
C. Park, S. Kim et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 026401 (2018).
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.026401
石墨烯网络结构中
拓扑节点网络半金属
拓扑半金属的费米面上存在节点，这些节点表征了块体能带的拓扑性。一般而言，这些节点要么是分离的，要么是形成连续的直线或环。在本文中，Wang等人利用第一性原理计算确定了一种新的拓扑半金属，即在体心立方的C4（bct-C4）晶体中或是由（5,5）碳纳米管修饰的晶体中的碳-碳键上插入一个苯环来实现。和已存在的拓扑半金属不同，这种新型的拓扑半金属的块体能带中存在着由多个连通的节点线组成的节点网络，在表面能带的费米能级附近，存在着两个耦合的鼓膜型的平带。这些结果拓展了拓扑半金属中节点集的领域，为探索这些新奇材料里非同寻常的物理性质提供了新的平台。(刘钱)
Topological Nodal-Net Semimetal in a Graphene Network Structure
J. Wang, S. Nie etal.
Phys. Rev. Lett. 120, 026402（2018）.
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.026402
常规和拓扑导体里的纵向
负磁阻和磁输运现象
最近，大的负纵向磁电阻相继在外尔（Weyl）和狄拉克（Dirac）半金属里面被发现，Nielsen和Ninomiya提出这与材料中受拓扑保护的电子结构以及手性反常相关。在外尔半金属中，无带隙的能带是受拓扑保护的，而在狄拉克半金属中，无质量的狄拉克点只是由晶体的对称性保护，所以，微小的晶格畸变也有可能在狄拉克半金属中引入带隙，从而使其变得拓扑平庸。负纵向磁电阻同时也在有带隙的狄拉克半金属以及零拓扑电荷的外尔半金属中被发现，这说明手性反常不再是负纵向磁阻的成因。在本文中，Andreev和Spivak通过理论研究表明，在一定范围的参数中，即使在缺少拓扑保护和手性反常的导体里面，只要存在普通的中心反演对称和时间反演不变性，负纵向磁电阻现象仍然可以存在。(刘钱)
Longitudinal Negative Magnetoresistance and Magnetotransport Phenomena in Conventional and Topological Conductors
A. Andreev and B. Z. Spivak
Phys. Rev. Lett. 120, 026601（2018）.
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.026601
在呼吸Kagome和烧绿石晶体中的
高阶拓扑绝缘性以及半金属性
通常，d维拓扑绝缘体有着d-1维的拓扑边缘态，但是在高阶拓扑绝缘体里面，d 维拓扑绝缘体不再有着d-1维的拓扑边缘态。例如在d 维的二阶拓扑绝缘体里，拓扑边缘态是d-2维的。目前，关于高阶拓扑绝缘体的讨论仅限于正方以及立方晶体中。在本文中，Ezawa利用理论分析，将高阶拓扑绝缘体的概念推广到呼吸Kagome以及烧绿石晶体中。首先，作者表明在呼吸Kagome格子中可以实现二阶拓扑绝缘体，拓扑边界态出现在三角形的角上并且伴随着1/3分数电荷；而在呼吸烧绿石晶格里面，可以实现三阶拓扑绝缘体，伴随着4个1/4分数电荷的边界态。进一步分析表明，这些高阶拓扑绝缘体被量子极化所表征，其构成块体材料的拓扑指数。(刘钱)
Higher-Order Topological Insulators and Semimetals on the Breathing Kagome and Pyrochlore Lattices
M. Ezawa
Phys. Rev. Lett. 120, 026801（2018）.
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.026801
石墨烯超晶格中的边缘模式
以及非局域电导
实验上观测到当石墨烯生长在六角的氮化硼上时，在石墨烯的狄拉克点上会诱导出带隙，带隙的存在使得石墨烯的边缘态不再导电。而在有带隙的双层石墨烯中，边缘能带是分散的：块体能带体现绝缘体性质，边缘态有金属性。近期数值计算表明，石墨烯超晶格中的分散边缘模式可能和非局域电阻率有关。在本文中，Brown等人证明非局域电阻率和超晶格中的谷霍尔效应有关。首先，作者发现当石墨烯生长在六角的氮化硼衬底上时，由于能带有着有限的陈数，在该超晶格中存在着边缘模式，使得石墨烯超晶格转变成谷霍尔绝缘体。作者还发现，由于短程散射导致了平均自由程在微米量级，使得这些边缘态对无序不敏感，对边缘电流的存在和非局域电阻都给出了合理的解释。(刘钱)
Edge Modes and Nonlocal Conductance in Graphene Superlattices
R. Brown, N. Walet et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 026802（2018）.
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.026802
强单轴各向异性材料URu2Si2
自旋单态配对的核磁共振证据
为了确认自旋在超导配对和所谓“隐藏序”中的贡献，Hattori等人在高品质URu2Si2单晶中进行了29Si 的核磁共振测量，发现在磁场沿着磁性易轴方向时，超导态中29Si的奈特位移（Knight shift）显著减小，这提供了自旋单态库柏对形成的直接证据。Hattori等人的结果还表明面内奈特位移变化非常小，说明隐藏序态的自旋磁化率具有很强的单轴各向异性。（李松）
Evidence for Spin Singlet Pairing with Strong Uniaxial Anisotropy in URu2Si2 Using Nuclear Magnetic Resonance
T. Hattori et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 027001（2018）.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.027001
磁性绝缘体-金属界面处的
稀土原子磁矩的电压操控
镧系元素中巨大的自旋轨道耦合往往会在它本身的电荷和自旋自由度之间形成强烈的耦合作用。Leon 等人基于这种强电荷-自旋耦合效应写出了绝缘体-金属界面处的电压和4f壳层部分填充的稀土原子磁矩之间的相互作用。通过稀土原子为媒介的转矩可以利用电场诱导的铁磁共振和磁化翻转实现对自旋电子器件的高效操控。（李松）
Voltage Control of Rare-Earth Magnetic Moments at the Magnetic-Insulator-Metal Interface
A. Leon et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 027201 (2018).
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.027201
室温磁电铁氧体中具有灵敏的
太赫兹磁着色效应的电激发磁振子
Chun等人通过时域太赫兹光谱识别出了Co2Z型磁电铁氧体Ba0.5Sr2.5Co2Fe24O41单晶中的电激发磁振子。实验中的太赫兹共振可以通过太赫兹光中平行于c轴 ( || [001] )方向的电场分量获得，410K以下的谱权重与横向圆锥形磁序一致。在20K时，沿着[001] 或者[120]方向施加2kOe的外磁场，1.03THz零场共振频率分别变化 −8.7% 和5.8%。作者提出一个有效哈密顿量来描述圆锥型磁序发现这种动力学磁电效应主要来源于自旋的反相位运动与电偶极矩在交换收缩机制下的耦合作用。另外，外磁场下受静电极化调制的Dzyaloshinskii-Moriya作用对频率移动具有决定性影响。（李松）
Electromagnon with Sensitive Terahertz Magnetochromism in a Room-Temperature Magnetoelectric Hexaferrite
Sae Hwan Chun et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 027202（2018）.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.027202
利用电场和磁场调节
多铁硼酸盐中的磁振子
电操控磁学性质是材料研究领域中的一个核心问题，为了达到现代电子学的要求，这些操控过程必须要推广到高频环境。在多铁材料中，这个目标有可能可以通过电操控和磁操控他们的元激发来实现。在这个工作中，Kuzmenko等人在对外电场和外磁场都比较敏感的多铁硼酸盐中成功识别出磁性振动，并在SmFe3(BO3)4中证明了外场对太赫兹辐射将近100%调制。这种高灵敏度来源于决定多铁硼酸盐激发条件的自旋取向受到了调制。实验表明用外电场和磁场独立改变材料的太赫兹磁学性质是可能的。（李松）
Switchingof Magnons by Electric and Magnetic Fields in Multiferroic Borates
M. Kuzmenko et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 027203（2018）.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.027203
胶体六角自旋冰中的内在相
Libál等人通过数值模拟近期实验中研究的胶体六角冰，发现了胶体六角人工自旋冰在其冰态会展现出之前从未被发现的内在相。逐渐增强胶体-胶体排斥，初始的顺磁系统会进入了无序化的冰态，然后形成具有无序胶体的拓扑电荷有序态，最后成为一个三重简并的有序的铁磁态。这使人联想到磁性Kagome自旋冰相似的内在相。这两个系统的内在相的不同源于他们在热力学和阻挫上的差异。（李松）
Inner Phases of Colloidal Hexagonal Spin Ice
A. Libál et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 027204（2018）.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.027204
软物质与生物物理
责编：叶方富
布朗动力学速度梯度功率泛函
复杂系统对外部应力的响应对于理解多体系统的非平衡行为是否重要。当受到剪应力作用时，胶体分散系统会表现出丰富的非平衡现象，诸如非线性流变学行为和剪切带相变等。Brader等人已经用动力学密度泛函理论研究了流变学性质。功率泛函理论也被用于推导非平衡Ornstein-Zernike关系。但是，功率泛函的形式在很大程度上是不清楚的，这阻碍了功率泛函理论对具体问题的应用。Heras等人给出了超越理想气体的超绝热自由功率泛函的一个简单的显式近似，并研究了过阻尼布朗多体体系的非平衡动力学。该自由功率泛函表达式依赖于局域速度梯度，是通过将微观应力分布作为对偶场而得到的。相应的超绝热力超出了动力学密度泛函理论，属于粘性力。数值模拟证明了该自由功率泛函表达式的高精确性。(杜光乐)
Velocity Gradient Power Functional for Brownian Dynamics
D. de las Heras and M. Schmidt
Phys. Rev. Lett.120, 028001 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028001
揭示有序-无序转变
对剪切稠化悬浮液的作用
Lee等人对高度单分散二氧化硅悬浮液施加振荡剪切力，利用高分辨原位小角度X射线散射，发现在比标准的定常剪切稠化更低的应力区域，有序-无序转变导致动态剪切稠化。与定常剪切稠化依赖于应力不同，这一转变受应变控制。粒子的大小、单分散度和测量条件（即振荡剪切还是定常剪切）都会影响剪切稀释和稠化转变。Lee等人的结果确凿地显示，有序-无序转变诱导的稠化和定常剪切稠化的驱动机制十分不同。(杜光乐)
Unraveling the Role of Order-to-Disorder Transition in Shear Thickening Suspensions
Jonghun Lee, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 028002 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028002
微乳液高斯弯曲模量的符号改变：
标度不变曲率能的自洽场分析
利用分子非均匀体系的自洽场理论，Varadharajan等人预测了发生在微乳液无张力平衡液-液界面的弯曲刚度。在给定化学势的前提下，对具有标度不变曲率能量的研究给出了体系的弯曲刚度。由Im3m立方相极小曲面可以得到高斯弯曲模量κ’，通过计算环面的Willmore能量（W=2π2）可以直接求得平均曲率对应的弯曲模量κ。通过球形液滴可以得到弯曲刚度的组合2κ+κ’的数值，这个数值结果与极小曲面何环面给出的数值结果一致。他们还发现，强分凝情形下，κ’倾向为负值，而弱分凝情形下，κ’倾向为正值。这一结果有助于理解层状和海绵状等微乳液中的相变。此外，κ总是保持为正值，且随着分凝强度的增加而增加。(杜光乐)
Sign Switch of Gaussian Bending Modulus for Microemulsions: A Self-Consistent Field Analysis Exploring Scale Invariant Curvature Energies
R. Varadharajan and F. Leermakers
Phys. Rev. Lett. 120, 028003 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028003
用于描述屈服应力液体
非热蠕变动力学的平均场方案
基于现有平均场模型，Liu等人发展了一套理论来描述屈服曲材料在发生定常流动之前的暂态动力学。该理论不仅给出了先前实验观测到的剪切率对外部应力的非线性时间依赖行为，而且能够确定各种不同物理过程，包括初始慢化后的再加速阶段以及清晰的流态化阶段。流态化时间具有幂律关系，它依赖于所施加应力和屈服应力之差。但是幂律的指数不是普适的，它强烈地依赖初始条件。(杜光乐)
Mean-Field Scenario for the Athermal Creep Dynamics of Yield-Stress Fluids
Chen Liu, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 028004 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028004
多孔介质中表面活性剂的变化导致
Haines跳跃中毛细不稳定性局域化
Haines跳跃是指在两个稳定构形之间的快速局域流动。它是描述多孔介质流中侵入-渗流（invasion-percolation）现象的关键因素。Edery等人用共聚焦显微镜测量了多孔介质中具有表面活性剂的俘获浸润相和流动侵入性的非浸润相之间的速度和界面张力。他们发现，液-液界面的界面张力变化和表面活性剂的浓度相互关联，界面张力的变化使毛细力失稳局域化，导致非浸润液体的快速局域入侵，最终导致Haines跳跃。液-液界面的速度变化引起了这些表面活性剂浓度的空间变化，导致在非常均匀的多孔结构和压力条件下也会发生Haines跳跃局域化Haines跳跃是多孔介质中的一种最普遍和最重要的不稳定性，这些结果提供了对Haines跳跃的新的理解。(杜光乐)
Surfactant Variations in Porous Media Localize Capillary Instabilities during Haines Jumps
Y. Edery, D. Weitz, and S. Berg
Phys. Rev. Lett. 120, 028005 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028005
液体喷流在软凝胶表面稳定反弹
液体喷流在注入到足够软的凝胶时，能够沿着冲击产生的凹陷轮廓稳定地反弹。这个新的现象对胶体的浸润性质不敏感，在各种不同的液体中都曾被观测到，这些液体的表面张力在24至72mN/m之间很大的范围变化。与之不同的是，其他的喷流回弹现象一般都敏感依赖于表面张力：只有表面张力较高的喷流能从硬固体（比如超疏水表面）上回弹，而只有表面张力较低的喷流能从液槽上回弹。主要原因是两个界面之间的空气层必须是稳定的。但对于软凝胶，空气层不是必需的，即使液体和凝胶直接接触，喷流回弹仍然保持稳定。(杜光乐)
Stable Liquid Jets Bouncing off Soft Gels
D. Daniel, X. Yao, and J. Aizenberg
Phys. Rev. Lett. 120, 028006 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028006
演化博弈中的平均势定律
一维随机微分方程和随机行走之间存在对应，这一对应不仅在连续极限而且在有限态空间也可能是精确的。基于这一对应，Nałęcz-Jawecki等人对离散空间随机系统引入了一个势函数的新概念，给出了一个连接随机行走、随机微分方程和演化博弈的新方法。这一方法可以用来计算具有两个吸收态的离散随机动力学系统中的固定概率。他们将该方法应用到演化博弈中，针对有限种群纯纳什均衡的演化稳定性，提出了两个符合直觉的判据。特别地，Nowak等人[Nature, 2004] 提出的1/3演化博弈定律可以从更一般的平均势定律中推导出来。(杜光乐)
Mean-Potential Law in Evolutionary Games
P. Nałęcz-Jawecki and J. Miękisz
Phys. Rev. Lett. 120, 028101 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.028101
其他相关导读：
[文字编辑：谢晓芝]
欢迎通过下方二维码关注“京师物理”公众号