PRL导读-2018年121卷13期

序

普通物理：统计与量子物理

责编：郭文安

非均匀性导致的纳米颗粒的

卡斯米尔输运

Fanglin Bao等人提出了一种浸没在流体中的纳米颗粒输运方案, 该方案依赖于真空量子涨落。其机制在于纳米颗粒与梯度超表面之间的非均匀性诱导横向卡斯米尔力以及传统的
Dzyaloshinskii-Lifshitz-Pitaevskii约束的弛豫，其允许量子悬浮用于更广泛的材料构型。他们计算了悬浮在光栅上方纳米球的速度，可以达到每分钟几微米。Born近似给出了卡斯米尔能量的一般表达式，揭示了尺寸选择性传输。对于任何给定的超表面，存在某种颗粒-超表面分离，其输运速度达到峰值，形成“卡斯米尔通道”。卡斯米尔相互作用的符号和强度可以通过液体-空气半月板形状来调节，有可能允许实时控制其他被动力，并实现有趣的开关或定向切换传输过程。（崔石峰）

Inhomogeneity-Induced Casimir Transport of Nanoparticles

Fanglin Bao, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 130401 (2018)

一维费米–哈伯德模型中的

非平衡质量输运

Scherg等人通过实验和数值方法研究了均匀一维光晶格中费米子的突然膨胀。对具有大量双子(doubloons)的初始态，他们观察到快速膨胀单子与留在阱中心慢双子的动态相分离，在强相互作用极限下实现费米量子蒸馏的要素。对于没有双子的初始态，他们发现，与玻色子相比，渐进膨胀速度的相互作用依赖性减小，这可以由淬火中产生的相互作用能来解释。（崔石峰）

Nonequilibrium Mass Transport in the 1D Fermi-Hubbard Model

S. Scherg, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 130402 (2018)

与玻色–爱因斯坦凝聚体耦合的

单个中性杂质的量子自旋动力学

Schmidt等人 告了浸入玻色-爱因斯坦凝聚体中的单个局域化中性杂质的自旋动力学。单个铯原子被输运到铷原子云中，和环境（bath）热化，从而解决了具有自旋Fi=3的局域杂质和具有Fb=1的浴原子之间的自旋交换。将这些数据与自旋动力学的数值模拟比较，他们发现，对于在玻色-爱因斯坦凝聚体体系的的气体密度，其动力学主要由云的凝聚份数(fraction)决定。通过杂质的自旋数目，在空间上分离杂质和气体的密度重叠。最后他们追踪了，与不同密度的气体耦合时，在内部态的相干叠加中制备的杂质的相干性。对于所选择的态，尽管浴密度很高，有很快的热化率，单杂质的相干性不受影响，实现了保持内部态的相干性，同时交感冷却。他们的工作为通过局部杂质对量子多体系统进行无损探测铺平了道路。（崔石峰）

Quantum Spin Dynamics of Individual Neutral Impurities Coupled to a Bose-Einstein Condensate

Felix Schmidt, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 130403 (2018)

通过循序的弱测量

优化纯态量子比特层析成像

Optimal Pure-State Qubit Tomography via Sequential Weak Measurements

Ezad Shojaee, et al.

强关联费米子具有零收敛半径的

图解序列的重求和

Resummation on Diagrammatic Series with Zero Convergence Radius for Strongly Correlated Fermions

R. Rossi, T. Ohgoe et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 130405 (2018)

接触(contact)和幺正费米气体动量分布

Contact and Momentum Distribution of the Unitary Fermi Gas

R. Rossi, T. Ohgoe et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 130406 (2018)

退相干不敏感的超导量子比特

量子信息存储与处理

Dephasing-Insensitive Quantum Information Storage and Processing with Superconducting Qubits

Qiujiang Guo, Shi-Biao Zheng, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 130501 (2018)

三线性哈密顿量的量子模拟

Quantum Simulation with a Trilinear Hamiltonian

Shiqian Ding, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 130502 (2018)

多参数量子计量的灵敏度界限

Sensitivity Bounds for Multiparameter Quantum Metrology

M. Gessner, L. Pezzè, and A. Smerzi

Phys. Rev. Lett. 121, 130503 (2018)

线性响应中的统一热力学不确定关系

Unified Thermodynamic Uncertainty Relations in Linear Response

K. Macieszczak, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 130601 (2018)

动力学理论需求的粒子

[编者推荐语]相对于模拟流体的传统格子Boltzmann方法，一种新方法适用于高马赫数和不可压缩流体，这两种情况下先前的技术不可用。

与其前身—格子Boltzmann方法及其变种—相比, 一种流体动力学新理论，它具有定制的按需构造粒子，消除了对流速和温度的限制。在新的动力学理论中，离散粒子是通过严格的极限过程确定的，该过程避免了对其速度的特别假设。不可压缩和可压缩流的经典基准测量表明，所提出的离散粒子动力学理论为计算流体动力学开辟了前所未有的广泛应用领域。（朱文静）

Particleson Demand for Kinetic Theory

B. Dorschner, F. B?sch, and I. V. Karlin

Phys. Rev. Lett. 121, 130602 (2018)

动力学量子相变的几何图像

Dynamical Quantum Phase Transitions: A Geometric Picture

J. Lang, B. Frank, and J. Halimeh

Phys. Rev. Lett. 121, 130603 (2018)

引力与天体物理

导读：郭敏勇；责编：高思杰

利用银河系心气体云进行量热暗物质探测

Calorimetric Dark Matter Detection with Galactic Center Gas Clouds

Amit Bhoonah, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 131101 (2018)

极端黑洞的视界毛

和在类光无穷远处的测量

已经表明，极端黑洞上与标量毛扰动相联系的事件视界上的守恒荷和柯西视界可以在外部从类光无穷远处测量。这表明这些守恒荷有可能成为可观测的特征。这个结果的证明建立在对外向微扰的辐射场末期渐近行为的精确获得上。

Horizon Hair of Extremal Black Holes and Measurements at Infinity

Y. Angelopoulos, S. Aretakis, D. Gajic

Phys. Rev. Lett. 121, 131102 (2018)

有关高能太阳伽马射线产生新成分的证据

Evidence for a New Component of High-Energy Solar Gamma-Ray Production

Tim Linden, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 131103 (2018)

黑洞的大质量玻色子超辐射不稳定性：

非线性增长，饱和度和引力辐射

Massive Boson Superradiant Instability of Black Holes: Nonlinear Growth, Saturation, and Gravitational Radiation

William E. East

Phys. Rev. Lett. 121, 131104 (2018)

LISA对于中子星—白矮星

双星系统合并的探测解析

Disentangling Coalescing Neutron-Star–White-Dwarf Binaries for LISA

Thomas M. Tauris

Phys. Rev. Lett. 121, 131105 (2018)

基本粒子与场论

责编：晁 伟、刘晓辉

任意维双标量可积共形场

Biscalar Integrable Conformal Field Theories in Any Dimension

Vladimir Kazakov et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 131601 (2018)

纠缠熵和TTˉ形变

Entanglement Entropy and TTˉ Deformation

William Donnelly and Vasudev Shyam

Phys. Rev. Lett. 121, 131602 (2018)

复合希格斯玻色子导致的重子数不对称

Baryon Asymmetry from a Composite Higgs Boson

Sebastian Bruggisser and et. al.

Phys. Rev. Lett. 121, 131801 (2018)

原子核物理

责编：耿立升

STAR 探测到的每核子对质心能量√s_NN=200GeV的

Au+Au对撞和√s_NN=193GeV的U+U对撞

低横向动量处的e⁺e^–对产率

STAR合作组实现了每核子对质心能量√s_NN=200GeV的Au+Au非中心对撞和√s_NN=193GeV的U+U非中心对撞低横向动量处（p_T <0.15GeV/c）不变质量为 0.4<M_ee<2.6 GeV/c²的e⁺e^–对产率的首次测量。通过研究Au+Au和U+U对撞产生的经过效率校正后的e⁺e^–对的不变质量谱，他们发现，当对撞的中心度为40%-80%时，e⁺e^– 对产率与强子贡献的比值（Data/Cocktail）有显著的增强（e⁺e^– 对产率过剩）。e⁺e^– 对产率过剩在p_T≈0.15GeV/c 时达到峰值，宽度（√?p_T²?）为40至60 MeV/c。e⁺e^– 对产率过剩的散射截面的绝对值对对撞中心度的依赖很弱，而包括了源于夸克胶子等离子体或者强子贡献（hadronic Cocktail contribution）的介质中扩展的 ρ谱函数（in-medium broadened ρ spectral function）以及辐射的理论模型的计算结果随着参与核子数目的增加有着显著的增强。基于入射核和靶核产生的光子光子相互作用模型的计算能够描述实验所观测到的e⁺e^–对产率过剩，但是不能重复出其对横向动量平方（p_T²）的依赖。（肖杨）

Low-p_Te⁺e^–Pair Production in Au+Au Collisions at √s_NN=200GeV and U+U Collisions at √s_NN=193GeV at STAR

J. Adam et al. (STAR Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 121, 132301 (2018)

从¹³²Sn的Gamow-Teller巨共振中

提取的Landau-Migdal参数

Landau-Migdal参数g′是研究核物质中π凝聚可能性的一个关键参数。Yasuda等人通过测量入射束流能量为216MeV/u 的不稳定丰中子双幻核¹³²Sn的(p,n)反应的二阶微分截面提取了该参数。数据质量与源于稳定核的相当。通过对¹³²Sn至¹³²Sb的Gamow-Teller (GT)跃迁强度的测量，他们发现当激发能[E_x(¹³²Sb)]为16.3±0.4 (stat) ±0.4 (syst) MeV时，存在宽度Γ=4.7±0.8MeV的GT巨共振（GTR）。积分后的GT强度为S_GT^?=53±5(stat)_?10⁺¹¹(syst)，积分限为E_x=0-25MeV，该值是Ikeda求和规则结果3(N-Z)=96的56%。由于GTR能量对g′高度敏感，目前的结果将Landau-Migdal参数精确地约束为g′=0.68±0.07。结合之前关于⁹⁰Zr和²⁰⁸Pb的GTR的研究，该研究结果表明的数值在核素图(N–Z)/A=0.11-0.24以及A=90-208处是一致的。（肖杨）

Extraction of the Landau-Migdal Parameter from the Gamow-Teller Giant Resonance in ¹³²Sn

J. Yasuda et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 132501 (2018)

核帕斯塔结构的弹性

Elasticity of Nuclear Pasta

M. E. Caplan et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 132701 (2018)

原子、分子与光学

导读：宋新秀；责编：严运安

电子–正电子耦合动力学的

含时多组分密度泛函理论

Time-Dependent Multicomponent Density Functional Theory for Coupled Electron-Positron Dynamics

Yasumitsu Suzuki et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133001 (2018)

具有环面拓扑结构的光学晶格

Optical Lattice with Torus Topology

Hwanmun Kim et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133002 (2018)

用于大动量分离的三路径原子干涉测量

Three-Path Atom Interferometry with Large Momentum Separation

Benjamin Plotkin-Swing et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133201 (2018)

高激发碱原子阴离子的

极端相关和排斥相互作用

Extreme Correlation and Repulsive Interactions in Highly Excited Atomic Alkali Anions

Matthew T. Eiles and Chris H. Greene

Phys. Rev. Lett. 121, 133401 (2018)

来自介观自旋系综的非经典光子周期脉冲

Variational Renormalization Group for Dissipative Spin-Cavity Systems: Periodic Pulses of Nonclassical Photons from Mesoscopic Spin Ensembles

Himadri Shekhar Dhar, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133601 (2018)

非线性动力学和流体力学

责编：兰岳恒

平滑疏水表面上分子滑动的前体

实验和模拟表明，简单液体在光滑、疏水表面附近流动时可能会出现滑动。在这里，Pye等人展示了如何在液体对振荡剪切的复杂响应中观察到分子滑移的前体，并在浸入液体环境的单滴水生长期测量了石英晶体微天平频率和带宽的变化。通过使用自组装单层改变表面的疏水性，实验结果显示在所有表面上很少或没有水的滑动。然而，Pye等人观察到疏水表面附近的过度横向运动，这是由于波纹表面电位的弱结合，它是滑移的主要前体。Pye等人还展示了在有限范围相互作用势的模拟中为何容易忽略这种效应。（胡婧）

Precursors to Molecular Slip on Smooth Hydrophobic Surfaces

J. Pye, C. Wood, and J. Burton

Phys. Rev. Lett. 121, 134501 (2018)

液体中激光诱导的微球锤击振动

Zhang等人用单根发散高斯光束演示了液体甘油中微米级黑球的激光诱导锤击振动新原理。通过微粒振动速度显著提高的光诱导?α光泳力是锤击振动推力和拉力产生的原因。Zhang等人的方法将对微粒锤击振动的光学操作扩展到液体介质，并提供对被捕获粒子的完全控制，包括调整振动频率，振幅和位置。（胡婧）

Laser-Induced Microsphere Hammer-Hit Vibration in Liquid

Yu Zhang, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133901 (2018)

石墨烯锁模光纤激光器中卡西米尔式

Sulimany等人通过实验和理论研究了光纤激光器孤子雨多脉冲动力学中的超短光脉冲相互作用。激光器由用机械转移技术制造的石墨烯饱和吸收器锁模。耗散光孤子聚集成脉冲团，显示复杂行为，包括运动参考系中的加速和双向运动。漂移速度和方向取决于团的大小和腔中的相对位置，也会被团碰撞产生的突然变化而隔断。Sulimany等人使用最近提出的噪声介导脉冲相互作用机制模拟主要效应，与实验获得良好的一致性。这突出了远程卡西米尔式相互作用在超快激光器内动力学模式形成过程中的主要作用。（胡婧）

Bidirectional Soliton Rain Dynamics Induced by Casimir-Like Interactions in a Graphene Mode-Locked Fiber Laser

Kfir Sulimany, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133902 (2018)

光子液滴的观察及其动力学

我们提供了在吸引（聚焦）非局域非线性介质中光子液滴的实验证据。光子微滴是自束缚的，有限大小的光态，由于相互竞争的吸引力和排斥力平衡而对尺寸和形状扰动具有鲁棒性。最近在理论上通过非局域非线性多极展开证明，自束缚态是由于s波和d波非线性项之间的竞争以及衍射而产生。理论光子液滴框架包括类孤子稳定基态和非类孤子动力学态，即当系统偏离平衡时，由驱动进入的激发态。Wilson等人的数值计算和实验支持了这些光子液滴状态的存在，并对光子液滴轨道角动量的动力学演化进行测量。（胡婧）

Observation of Photon Droplets and Their Dynamics

Kali E. Wilson, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 133903 (2018)

量子混沌中时间驱动相变的实验观察

Hainaut等人 告了在正则量子混沌系统中量子转子时间驱动相变的首次实验观察。这种转变与热力学相变有极强的类比，时间类比温度，转子动能的量子期望类比自由能。相变意味着系统的记忆行为突然发生变化：在临界时间之前，系统在相空间中经历混沌运动，对初始状态的记忆在一段时间内被擦除; 在临界时刻之后，量子干涉增强了混沌轨迹返回初始状态的可能性，从而恢复系统的记忆。（王丁）

Experimental Observation of a Time-Driven Phase Transition in Quantum Chaos

Cl′ement Hainaut, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 134101 (2018)

二维脆性断裂的普遍性和稳定性相图

最近通过非线性相场断裂理论再现了强动态条件下一类脆性材料中实验观察到的二维振荡裂纹不稳定性。在这里，Lubomirsky等人强调了这种不稳定性的普适特征：它存在于具有非常不同的近梢弹性非线性的材料中，振动波长遵循用耗散相关的非线性弹性固有长度尺寸画出的普适性主曲线。此外，Lubomirsky等人表明，在增加破裂驱动力时，出现了高速梢劈裂不稳定性，如实验证明的那样。该分析的最终结果是二维脆性断裂的综合稳定性相图，其显著特性和拓扑结构与近梢非线性的形式无关。（王丁）

Universality and Stability Phase Diagram of Two-Dimensional Brittle Fracture

Yuri Lubomirsky, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 134301 (2018)

准双年振荡实验模型中

大尺度流的非线性饱和

准双年振荡(QBO)是赤道平流层中内波产生的大尺度流的近周期反转。Semin等人基于模型实验，研究了导致大尺度流QBO产生的不稳定性，以及不稳定性的非线性区间。首次实现了对流非线性饱和速度的定量测量。揭示了QBO的产生由分岔所导致，这种分岔要么超临界，要么亚临界，取决于起主导作用的耗散过程，通过不稳定阈值附近的非线性分析证实了这一点。（王丁）

Nonlinear saturation of the large scale flow in a laboratory model of the quasibiennial oscillation

B. Semin, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 134502 (2018)

等离子体与束物理

责编：陈少永

高强度高对比度激光加速质子的重组

Recombination of Protons Accelerated by a HighIntensity High Contrast Laser

Sheroy Tata, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 134801 (2018)

国家点火装置中高绝热高性能

间接驱动低温内爆

为达到点火所需的压力和密度，有必要开发一种设计方法，使模拟更容易指导实验。Baker等人介绍了一种新的短脉冲惯性约束聚变平台，该平台经专门设计使之更可预测。平台已实现99％+0.5％激光耦合到空腔，且高内爆速度（411 km/s）、高热点压力（220+60 Gbar）和高冷燃料面密度压缩比（> 400），同时保持可控的内爆对称性，这为研究点火物理提供了一个前途光明的新物理平台。（秦晨）

High-Performance Indirect-Drive Cryogenic Implosions at High Adiabat on the National Ignition Facility

K. L. Baker, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 135001 (2018)

流体框架下朗道阻尼的

更准确模型的新封闭

New Closures for More Precise Modeling of Landau Damping in the Fluid Framework

P. Hunana, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 135101 (2018)

持续毫秒量级的电子空穴中

电子分布的直接观测

Direct Observation of Electron Distributions inside Millisecond Duration Electron Holes

F. S. Mozer, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 135102 (2018)

凝聚态物理：结构

责编：殷志平

超硬凝胶是如何破裂的

How Supertough Gels Break

Itamar Kolvin, et al

Phys. Rev. Lett. 121, 135501 (2018)

冲击压缩硅中的纳秒熔化和再结晶

Nanosecond Melting and Recrystallization in Shock-Compressed Silicon

Stefan J. Turneaure, et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 135701 (2018)

超越常规标度定律的铁电问题

Ferroelectric Problem beyond the Conventional Scaling Law

Qi-Jun Ye, Zhi-Yuan Liu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 135702 (2018)

凝聚态物理：电子性质

责编：袁喆、马锋杰、沈卡

T_d?MoTe₂中库仑相互作用导致

Lifshitz相变和杂化Weyl半金属的证据

Evidence of a Coulomb-Interaction-Induced Lifshitz Transition and Robust Hybrid Weyl Semimetal in T_d?MoTe₂

N. Xu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136401 (2018)

Au(111)上单层WS₂中K谷上的自旋结构

Spin Structure of K Valleys in Single-Layer WS₂on Au(111)

P. Eickholt et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136402 (2018)

氢掺杂双层石墨烯中

子晶格分辨共振散射的输运光谱分析

Transport Spectroscopy of Sublattice-Resolved Resonant Scattering in Hydrogen-Doped Bilayer Graphene

J. Katoch et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136801 (2018)

非厄米陈能带

Non-Hermitian Chern Bands

S. Yao et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136802 (2018)

无序石墨烯边缘反射定律的失效

反射定律表明光滑表面镜像地反射波，相当于镜面。只要无序尺度小于波长，此定律就对无序不敏感。单层石墨烯在低能区呈现线性色散及相应发散的费米波长。Walter等人提出证据表明，对于无序的石墨烯边界，即使当电子波长比无序关联长度长得多时，无序边缘模式的共振散射也会导致漫电子反射。通过数值量子输运模拟，他们表明这种现象在磁聚焦实验中可以表现为非局域电导下降被观察到。（方子明）

Breakdown of the Law of Reflection at a Disordered Graphene Edge

E. Walter et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136803 (2018)

双层石墨烯中

集体量子霍尔瓦解的朗道速度

Landau Velocity for Collective Quantum Hall Breakdown in Bilayer Graphene

W. Yang et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136804 (2018)

界面产生的自旋流

Amin等人基于第一性原理能带计算进行了输运计算，发现在Co/Pt，Co/Cu和Pt/Cu界面处有很大的自旋流产生。这些面外流动的自旋流由面内电场驱动，其大小可以与Pt块体中由自旋霍尔效应产生的自旋流相当。所研究三种界面都会产生极化方向垂直界面法线和电场构成的平面的自旋流。Co/Cu和Co/Pt界面还会产生一个额外的极化方向沿着m×(z×E)方向的自旋流 (m是Co的磁矩方向，z为界面法线，E是电场)。这种额外产生的自旋极化受磁矩控制却并不沿着磁矩方向，这提供了在磁性三层体系中产生自旋转矩的新型途径。（李松）

Interface-Generated Spin Currents

V. P. Amin et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136805 (2018)

双层石墨烯中微自平均一维局域化

Marginally Self-Averaging One-Dimensional Localization in Bilayer Graphene

Md. Ali Aamir et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 136806 (2018)

FeS中由Lifshitz相变

诱导的双圆顶超导电性

Two-Dome Superconductivity in FeS Induced by a Lifshitz Transition

Makoto Shimizu et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 137001 (2018)

观察静磁自旋波中的

类Goos-H?nchen相变

Observation of a Goos-H?nchen-like Phase Shift for Magnetostatic Spin Waves

J. Stigloher et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 137201 (2018)

Rashba金属中Neel和Bloch型磁涡旋

Néel- and Bloch-Type Magnetic Vortices in Rashba Metals

Satoru Hayami and Yukitoshi Motome

Phys. Rev. Lett. 121, 137202 (2018)

耗散的磁振子–光子耦合引起的能级吸引

Level Attraction Due to Dissipative Magnon-Photon Coupling

M. Harder et al.

Phys. Rev. Lett. 121, 137203 (2018)

通过NMR揭示CaK(Fe_1-xNi_x)₄As₄中的

刺猬自旋涡旋晶体型反铁磁量子临界性

反铁磁性和向列性是两种在大多数铁基超导体(SCs)中观察到的有序态。不同于那些铁基超导体，新发现的超导体CaK(Fe_1-xNi_x)₄As₄表现出反铁磁(AFM)态，没有向列序，称为刺猬自旋涡旋晶体(SVC)结构，这为研究无任何向列涨落影响下自旋涨落与超导间的关系提供了机会。Ding等对CaK(