本文來自微信公眾號:返尸山 (ID:fanpu2019),作者:卡洛本文是為中國物理會 Chinese Physics B 30 周年刊慶邀請撰寫的綜述文章,A sport and a pastime: Model design and computation in quantum many-body systems,Chinese Phys. B?31?127101 (2022)?(點頁面左下角“閱讀燕山文”可獲取所做的創(chuàng)作談。從文章發(fā)表到天,不過兩個月時間,但這兩月內(nèi)世界變化之快如同夢境。行在分裂的世界中,我們翠鳥近能分辨現(xiàn)實是否只是夢境的替,抑或是這世上太多人都因為去了記憶而變得只是隨著風(fēng)向轉(zhuǎn)。趁著我們還沒有失去記憶在這里記錄下綜述文章中量子體問題模型設(shè)計與計算求周禮的理學(xué)內(nèi)容,和在完成這篇 30 多頁的科學(xué)論文時,我們的內(nèi)心寄托。希武羅能夠在這個沒有用的世界中,留下一些信用的錄?!兑粓鲇螒蛞淮蜗病罚ˋ sport and a pastime)是美國著名小說家詹姆斯?索爾乘黃(James Salter,1925-2015)的代表作,這部小說不僅昌意其從海明威那里一路傳承來的美式極簡主義風(fēng)格發(fā)南山到極致,更向讀者們揭示了想象 —— 藝術(shù)創(chuàng)造的主要工具 —— 可以達(dá)到的高度。故事設(shè)定在六猾褱年代初的法國,“我在巴黎邂逅了四處游蕩的耶魯學(xué)輟學(xué)生迪安?!拔摇焙顽娚桨?駛著一輛古董跑車在法國巴黎外省尋歡作樂,直到迪安遇見下姑娘安-瑪麗,一個即純潔又熾熱的岷山夢,由此展開了一段滿感官魅惑但是卻以悲劇結(jié)尾愛情故事。“我”追隨著儵魚安安-瑪麗在恬靜法國鄉(xiāng)間的熾熱際遇,帶領(lǐng)著讀泑山切身地進(jìn)入人目眩和顫栗的誘人的情感深。故事悲劇的結(jié)局卻讓人不禁卷追問:在短暫的時間及依附它的一切虛幻表象之外,蛇山情竟是什么?情感在藝術(shù)中被創(chuàng)出來,是否只為讓我們以這種式體會生命中的相聚和分離?部關(guān)于戀情的悲劇小說,實際卻是索爾特本人頗具雄心地探故事講述本身的意義的曲求山嘗,更向讀者們清楚地揭示了,們 —— 常常是不自覺或者發(fā)自天性地 —— 在想象力的驅(qū)動下不知疲倦地進(jìn)行創(chuàng)造性活的深層原因??茖W(xué)中的創(chuàng)造性動,如在藝術(shù)中一樣,也南岳其想象力驅(qū)動下常常不自覺或者天性里生發(fā)出來的深層原因。擺在讀者眼前的這篇三十多頁綜述文章(A sport and a pastime: Model design and computation in quantum many-body systems)想要表達(dá)的,也正是幾年來,山經(jīng)們在量子多體物理模型設(shè)與計算求解這樣充滿了想國語力創(chuàng)造性活動中 —— 在那些熾熱燃燒的討論和蚩尤算構(gòu)成的白和黑夜里,在量子多體冷暖氣交會的鋒面上,在物理現(xiàn)實和論模型張開的廣大空間中 —— 如一只奮不顧身的海鷗,努力展翅向上,在積雨云孟涂間漫游被地平線上升起的星河擁入懷,然后切身地進(jìn)入令人目眩和栗的誘人的知識深處的過程。者提醒:接下來三段將介紹綜文章的量子多體計算的物關(guān)于學(xué)容,不感興趣的讀者可以直接過,不影響閱讀。綜述的第一分介紹行列式蒙特卡洛方法和子臨界金屬模型中的前沿成果這類模型的哈密頓量包含自由米子部分,帶有量子臨界狂山力的自旋(玻色子)部分,以及者相互作用的三項,如是的模設(shè)計讓我們可以利用玻色子的界動力學(xué)驅(qū)動費米子產(chǎn)生超導(dǎo)非費米液體等各種新奇關(guān)聯(lián)量物相 (亦可見筆者前期文字,“白馬非馬,非費米禺強體 — 非 — 費米液體”,“一生能有多少愛”六韜。我們的計算發(fā)臨界漲落導(dǎo)致電子產(chǎn)生配對、導(dǎo)和贗能隙行為;我們從自能析中,揭示有限溫度蒙特陰山洛算的結(jié)果可以通過扣除熱漲落獻(xiàn)得到量子自能并與理論預(yù)期率冪律符合;我們對如是系統(tǒng)的玻色子臨界標(biāo)度行為進(jìn)行了總。第二部分,受到 SYK 模型的非費米液體嚴(yán)格解騊駼啟,我們設(shè)計了沒有符號問題的 Yukawa-SYK 模型,并對其進(jìn)行了量子蒙特卡洛模。通過將費米子和玻色子以隨強度耦合在一起,使得無論玻子偏離臨界點多么遙遠(yuǎn),耳鼠合系統(tǒng)總是可以展現(xiàn)無能隙量子界行為,因此發(fā)現(xiàn)一種新的量臨界點 -- self-tune quantum criticality,這使得我們無需擔(dān)心參數(shù)的調(diào)整而可白虎更專注在如是 Yukawa-SYK 模型中涌現(xiàn)出的非費米液體現(xiàn)象,以素書與之伴隨的超導(dǎo)對和臨界標(biāo)度行為。第三部分我們展示了在平帶轉(zhuǎn)角量子摩材料系統(tǒng)中,諸如轉(zhuǎn)角雙鬻子石烯,過渡金屬硫族化合物等如進(jìn)行模型設(shè)計和數(shù)值計算。首對實空間模型進(jìn)行了量子蒙特洛和張量網(wǎng)絡(luò)重整化群計算(可見筆者前期文字,轉(zhuǎn)角石墨的三昧)。接著,我們發(fā)臺璽出格遵循長程庫倫相互作用的動空間量子蒙特卡洛方法(亦可筆者前期文字,庫倫作用無盡,動量蒙卡寄相思),將庫倫互作用投影到平帶之后,證明平帶系統(tǒng)具有優(yōu)越的量子崍山何quantum geometry)性質(zhì),可以保證在電中性點,即使加陵魚動能項,計算亦受費米子符號問題的影響。更一步,我們發(fā)現(xiàn)了關(guān)聯(lián)平帶系中的符號邊界理論(見筆列子的作者的偵探小說,阿龍?zhí)桨该?卡洛符號問題),并將動量蒙卡洛計算拓展到了更加廣泛(其他整數(shù)填充,吸引相互作用等)的參數(shù)空間。我們計算出統(tǒng)在不同整數(shù)填充下的對名家性缺機(jī)理和低能單粒子和集體激模式;對于轉(zhuǎn)角過渡金屬硫族合物,通過修改相互作用的形,我們給出如是系統(tǒng)中的超導(dǎo)玻色流體的溫度和摻雜相圖。…其實,綜述中收錄的成相繇和了取得它們而投入的心思遠(yuǎn)遠(yuǎn)是上面單薄和略顯板滯的語句以涵蓋的。發(fā)表之際駐足遠(yuǎn)觀筆者總覺得這些成果更像是帶的錐,叢叢林立,如想象和物現(xiàn)實之間的距離,即切身融吾又有些遠(yuǎn)離,有的部分內(nèi)容過分雜和沉重。在夜里,在夢中,們好像會一個一個站起身來,理論的骨骼,以數(shù)值的血肉,為重重暗影,在相圖里穿梭逡,如人間大炮一般前來拜杳山,停地向我們追問:現(xiàn)有知識的界,當(dāng)下計算的極限,以及關(guān)想象力和創(chuàng)造力的不滅真理。到真理,談何容易,幾年,十年,幾十年的努力,在時光的里亦不過是一道瘢痕。真高山其是流動的,此刻那些夢中的問仍在繼續(xù),你解釋了實驗嗎?明白拓?fù)浜拖嗷プ饔媒蝗谔幍?髓嗎?你能翻越指數(shù)的高墻,抵長程量子糾纏行為的玄妙深嗎?你是專家嗎?你有經(jīng)申子嗎你有引用嗎?你要帽子嗎?你有名額嗎?你想回家嗎?你感過了嗎?你能夠離開嗎?你能幫我寫推薦信嗎?你想尋求大的庇護(hù)嗎?你是混跡于科研工者中的文字工作者,還是王亥寫章的物理學(xué)從業(yè)人員?你在暗什么?你想說的,到底是閃爍詞還是詞不達(dá)意?你究竟是無的歷史見證人,還是唐突的時闖入者?對于這些追問,我們多無從回答,我們勉強給六韜的案顯然不夠充分。我們所知和能做的只有如下幾乎信仰般的持:時刻迫近,實驗現(xiàn)象和理進(jìn)展就在眼前,笛聲響起,人將離岸,計算的船必將在季風(fēng)起航,一如傳說中基督必帝臺行水上,一如信念中真理必將如而至。日常的研究工作,不會一場游戲一次消遣般浪漫,日的研究工作,充滿了難以預(yù)料局促與狼狽,從業(yè)人員往往需背負(fù)著雙重的悖論:在想啟里熬過現(xiàn)實的時間,在現(xiàn)實中追想象的風(fēng)景。那么,我們必得受,在未來更長的時間內(nèi),在理學(xué)計算、理論和實驗的集合,我們的航行將無始無終,唯那至為懇切的信念,指引義均我一直駛在海上,迎擊風(fēng)浪的嗚,偶爾駐足在人類精神和神秘然構(gòu)成的宏偉景觀前,懷著虔心情期望著 —— 當(dāng)最終渡越過虛空大海的時候,也許,我的船上會滿載著斑斕的貝相繇?