PRL编辑推荐文章导读－2018年120卷07期

[由于春节假期，本期主要对PRL编辑推荐文章进行导读。另有少量文章是责编和学生根据个人兴趣额外进行导读的。]

在IceCube中测量6～56GeV能量

范围的大气中微子振荡

IceCube合作组利用IceCube中微子观测实验累积三年的数据来测量大气中微子振荡参数。IceCube 中心的DeepCore加密阵列使得能量低至5 GeV的由宇宙线和地球大气层相互作用产生的中微子能够被探测和重建。该能量阈值允许在基线长度大到地球直径的范围内测量大气中微子的消失，其针对极高能中微子所能测量的L/E_ν可以和普通长基线中微子振荡实验所能达到的L/E_ν范围一致。该分析使用5.6GeV到56GeV重建能量的来自全天空的中微子。测量结果为Δm₂₃²=2.31_-0.13^+0.11×10^-3eV²和sin²θ₂₃=0.51_-0.09^+0.07,该结果假设中微子为正质量等级。这些结果与加速器和反应堆中微子振荡实验所得到的结果一致并且精度类似。(晁 伟、刘晓辉)

Measurement of Atmospheric Neutrino Oscillations at 6–56 GeV with IceCube DeepCore

M. G. Aartsen, etal. (IceCube Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 120, 071801 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.071801

囚禁离子旋转链中

玻色子跳跃和阻断的观察

囚禁离子组成的库仑晶体中的局部声子模式可以代表耦合玻色子的Hubbard系统。作者选择性地在每个位点制备单一的激发，并进一步观察玻色子在位点之间由离子之间的长程库仑相互作用介导的自由跳跃。然后，作者通过驱动单个寻址离子的Jaynes-Cummings相互作用将其内部自旋耦合到局域声子模式，从而在目标位置实施声子封锁。由此产生的状态具有能量分裂，可以调整以抑制声子跳入该位点。这种新的实验方法可以从底层实现大规模的Hubbard系统，并在单一位点可以实现可调整的交互。（宋新秀/张文凯）

Observation of Hopping and Blockade of Bosons in a Trapped Ion Spin Chain

S. Debnath, et al.

Phys. Rev. Lett. 120, 073001 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.073001

耦合在膜上的光学晶格中

光介导的原子集体运动

在本文中，作者观察到耦合到光机械系统的一维光晶格中的原子集体运动效应。在这种混合原子-光学机械系统中，晶格光在晶格原子之间以及原子与微机械膜振荡之间产生耦合。在大原子数的情况下，作者在耦合系统中观察到了不稳定性以及由此导致的大振幅原子膜振荡。作者认为，这种行为可以通过晶格中光介导的原子集体运动来解释，这与原先的理论工作一致，这种运动产生于大原子数，小的原子光失谐和晶格的不对称泵浦。该模型将光学机械不稳定性及其全局原子反应中的相位延迟和晶格光联系到了一起，并且作者在实验测 47 31704 47 14939 0 0 1666 0 0:00:19 0:00:08 0:00:11 3222中直接观察到了这一点。（宋新秀/张文凯）

Light-Mediated Collective Atomic Motion in an Optical Lattice Coupled to a Membrane

Aline Vochezer, et al.

Phys. Rev. Lett. 120, 073602 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.073602

反射和透射斑点图像之间的互信息

Fayard等人从理论上研究了无序介质中波散射产生的反射和透射斑点图之间的互信息。采用长距离强度相关环形式记录在N个检测点阵列上的两个斑点图像之间的互信息，Fayard等人将其明确地评估为无序强度和Thouless 数g的函数。Fayard等人的分析得到大量数值模拟的支持，揭示了交叉样本和表面空间关联的竞争效应。Fayard等人证明了像素之间的最佳距离是存在的，与单像素场景相比，将互信息增加了N_g倍。（王娟娟/兰岳恒）

Mutual Information between Reflected and Transmitted Speckle Images

N. Fayard, et al.

Phys. Rev. Lett. 120, 073901 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.073901

液滴中受激布里渊腔的光力学

液滴在自然界普遍存在，其中表面张力将它们塑造成具有原子级光滑表面的完美球体。Giorgini等人使用多个稳定的液滴，共同支配赤道声学和光学共振相位匹配，实现了声音和光线之间的能量和动量交换。依靠自由空间激光激发多个回音廊模式，Giorgini等人利用三谐共振正向布里渊散射来激发光力学表面波。Giorgini等人发现,在60-70MHz范围内液滴振动的非线性放大是通过光谱变窄超过材料损失限来实现的，由此将液滴激活为超声激光发射器。（王娟娟/兰岳恒）

Stimulated Brillouin Cavity Optomechanics in Liquid Droplets

A. Giorgini, et al.

Phys. Rev. Lett. 120, 073902 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.073902

用于高分辨率印刷

由粘弹性膜引起的脉冲式喷射

理解非牛顿流体形成喷流对于提高各种印刷和喷浇技术的质量非常重要。在这里，Turkoz等人使用基于激光的无喷嘴方法来研究脉冲形成的非牛顿流体射流。采用时间分辨成像装置的实验表明，在射流形成过程中可能会导致每个激光脉冲产生零点，单点或多点液滴。这些结果的产生取决于油墨厚度，油墨流变性和激光能量。为了优化打印，需要选择导致单点破裂的参数。但是，依赖于形变率的流变性使得事先确定这些参数成为一个挑战。Turkoz等人通过对印刷前获得的工艺参数和测得的油墨流变性进行无量纲参数计算，可以确定不同动力学区域，为单滴分离提供了标准。（王娟娟/兰岳恒）

Impulsively Induced Jets from Viscoelastic Films for High-Resolution Printing

Emre Turkoz, et al.

Phys. Rev. Lett. 120, 074501 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.074501 

共享边缘的四面体自旋团簇链铜钾矾

K₂Cu₃O(SO₄)₃中基于团簇的Haldane态

在共享边缘的四面体自旋团簇链系统中提出并实验验证自旋为1的Haldane态。

半整数自旋链有无能隙激发但是在整数自旋链中却打开能隙，是Haldane量子自旋态的特征。铜钾矾K₂Cu₃O(SO₄)₃是新型量子自旋系统的候选材料，这种共享边缘的四面体（EST）自旋团簇通过弱簇间耦合形成一维阵列。磁化率、磁性、热容和非弹性中子散射测量等一系列综合实验表明在低于4K时存在有效自旋S=1的Haldane态。严格的理论研究提供一种在 K₂Cu₃O(SO₄)₃中对磁性态的理解：一个EST团簇会在基态中产生三重态，EST一维链将引发基于团簇的Haldane态。作者预言一旦EST中四面体的数量是偶数时，就会出现基于团簇的Haldane态。（李松/沈卡）

Cluster-Based Haldane State in an Edge-Shared Tetrahedral Spin-Cluster Chain: Fedotovite K₂Cu₃O(SO₄)₃

M. Fujihala, et al.

Phys. Rev. Lett. 120, 077201 (2018)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.077201

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