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摘要
早在20世纪50年代,杨振宁先生和他的合作者们就意识到,稀薄中性量子气体中最主要的相互作用效应可以被s-波散射长度来描述,从而可以得到不依赖于粒子间相互作用的细节的普适描述.这一洞见奠定了量子气体的理论基础.他们还由此给出了玻色气体基态能量的表达式,后来被称为“Lee-Huang-Yang修正”.实验物理学家克服种种困难,在近40年后的1995年,才将冷原子气体冷却到量子简并.此后,冷原子物理展示出来种种优势,包括相互作用和维度的可调控性以及测量的精密性,这使之成为研究量子多体物理的理想平台之一.多个冷原子实验观测到“Lee-Huang-Yang修正”的效应.通过有效地降低系统维度,冷原子实验对一维体系的研究,还证实了杨先生在20世纪60年代提出的Yang-Yang thermodynamics. 2010年左右,年逾八旬的杨先生再次研究一维可解模型,他发现的一维多分量费米子系统的极限行为,又很快被冷原子实验证实.通过内态调控产生等效的人工维度,冷原子体系还可以模拟高维体系的物理,其中包括实验模拟了杨先生于20世纪70年代提出的SU(2)非阿贝尔规范场中的Yang monopole这一拓扑解.这些冷原子物理的进展,展示了杨先生的这些工作不仅具有理论的深度,还对实际实验的发展具有长远的影响力.
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单位高等研究院; 清华大学
