【直播预告】南科大-北大《拓扑序简介》系列讲座

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《拓扑序简介》系列讲座（第一讲）

题目：量子多体系统中的拓扑与纠缠简介--量子多体系统的对称性破缺与超越

主讲人：文小刚（美国国家科学院院士、麻省理工学院终身教授、格林讲席教授）

时间：2020年2月28日 上午10点

主办单位：南方科技大学 量子科学与工程研究院-拓扑量子理论中心/物理系

协办单位：北京大学 物理学院 纳米结构与低维物理实验室

主讲人介绍

文小刚，物理学家，美国科学院院士，麻省理工学院终身教授、格林讲席教授。主研方向为凝聚态物理理论，从事量子霍尔液体、高温超导体、拓扑序/量子序及新的物质态，基本粒子的起源的方面的研究。1977年文小刚考入中国科学技术大学物理系；1981年以全国第一名的成绩通过CUSPEA (中美联合培养物理类研究生计划) 招生考试，之后到美国普林斯顿大学深造；1987年获得普林斯顿大学博士学位；1991年到美国麻省理工学院任教，先后担任助理教授、副教授、教授。2002年当选美国物理学会会士；2017年获得美国物理学会颁发的巴克利奖，同年入选“2017年度中国留学人员50人榜单”；2018年当选美国科学院院士。2018年8月8日，文小刚获2018年狄拉克奖章。

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本网课由南方科技大学量子科学与工程研究院拓扑量子理论中心承办，并邀请粤港及美国专家学者客串演讲。面向有志于凝聚态物理研究的本科生和低年级研究生的一门通选课或专业选修课。

01

讲座时间

2月28日-6月12日 每周五上午10点

02

讲座课次

每周一次，每次1.5小时，本学期共16次

03

授课教师

文小刚（特邀）（MIT）；王晨杰（HKU）；顾正澄（CUHK）；叶鹏（SYSU）；吴咏时，梅佳伟，孔良（SUSTech）

04

讲座内容

介绍当前凝聚态物理理论研究中非常活跃的一个前沿--拓扑序的研究。内容涉及超越朗道范式、量子霍尔效应、DMRG、SPT和张量范畴等拓扑序前沿问题。

南科大-北大

《拓扑序简介》系列讲座课程目录

1 A brief introduction to topology and entanglement in quantum many body Systems

 (Guest Lecturer: Xiao-Gang Wen; 2 weeks)

1.1 Symmetry breaking and beyond in quantum many body systems

1.2 A cartoon Guide to topological order

2 Brief Review of Topology in Physics

(Lecturer Yong-Shi Wu; 2 weeks)

2.1 Euler number and winding numbers

2.2 Differential forms, connections and gauge fields

2.3 Chern number, Chern-Simons forms and Descent Equations

2.4 Chern-Bott connection and Berry's phase

3 Quantum Hall effects-earliest known topological orders

(Lecturer: Yong-Shi Wu; 6 weeks)

3.1 Integer QHE and TKNN number

3.2 Fractional QHE and Ground State Degeneracy

3.3 Niu-Thouless-Wu Theorem

3.4 Laughlin wave functions

3.5 Fractional charges

3.6 Braiding/Anyon statistics

3.7 Chern-Simons Theory

3.8 Composite boson/fermion theory

3.9 K-matrix formulation

3.10 Bulk-Edge Correspondence and chiral Luttinger liquids at edge

3.11 Quantized Spin-Hall Effect

3.12 Quantized Anomalous Hall Effect

4 General theory of topological orders

(6 weeks: Lecturers: CUHK: Zheng-Cheng Gu, HKU: Shang-Qiang Ning, Chenjie Wang, Sun Yat-Sen Univ.: Peng Ye, SUSTech: Wei-Qiang Chen, Yu-Ting Hu, Liang Kong, Tian Lan, Jia-Wei Mei, Zhi-Hao Zhang, Hao Zheng.)

4.1 What is topological order: a view from excitations

Lecturer: Chen-Jie Wang: (Toric code model: notation of topological excitations/anyons, basic fusion and braiding properties, categories)

4.2 What is topological order: a view from ground states

Lecturer: Zheng-Cheng Gu;

4.3 Introduction to SPT's

Lecture: Zheng-Cheng Gu;

4.4 Field theory of topological phases of matter with symmetry

Lecturer: Peng Ye

4.5 DMRG and tensor network methods

Lecturer: Jia-Wei Mei

4.6 Invitation, summary and outlooks

Lecturer: Liang Kong

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—— ——往期精彩回顾—— ——●【学术视频】QIP 2020 | 麻省理工学院文小刚教授：Quantum information meets quantum matter (Lecture 1-2)●【学术视频】文小刚教授：从材料性质的起源到基本粒子的起源●【学术视频】2019年复旦大学量子信息与计算暑期学校 | 麻省理工学院文小刚院士：Topological order and long-range entanglement (Lecture 1-5)
●【学术视频】华人科学家文小刚获“狄拉克奖”！

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