规范场中单极子的某些研究

单极是规范场的一个内禀拓扑因素,而且单极的拓扑结构已足决定它的运动规律,这无论在阿贝尔或非阿贝尔场都如是。本文对规范场中单极子的基本概念作一个简单的介绍,并稍为涉及孤子单极,和单极在物理世界的可能存在问题。     

Berry联络与吴–杨单极势

通过研究一半整数自旋值的中性粒子在球对称磁场中的Born-Oppenheimer方程,发现在自旋空间Berry联络呈非阿贝尔形式.在绝热近似下,Berry联络相当于阿贝尔形式的吴-杨单极场.由于拓扑的非平庸性,利用纤维丛中截面的概念研究了位形空间的动力学,发现中心势场中粒子的角动量和能量均取量子化值,但数值发生移动,这是纯几何起源的现象.     

Berry联络与吴－杨单极势

通过研究一半整数自旋值的中性粒子在球对称磁场中的Ｂｏｒｎ－Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍｅｒ方程，发现在自旋空间Ｂｅｒｒｙ联络呈非阿贝尔形式．在绝热近似下，Ｂｅｒｒｙ联络相当于阿贝尔形式的吴－杨单极场．由于拓扑的非平庸性，利用纤维丛中截面的概念研究了位形空间的动力学，发现中心势场中粒子的角动量和能量均取量子化值，但数值发生移动，这是纯几何起源的现象．     

一种新的上边缘算子及其应用

本文给出了以乘积形式定义的上边缘算子. 在非阿贝尔规范场存在的情况下, 利用这种算子对空间平移群的结合律进行了讨论. 另外还讨论了SU(2)和SO(3规范)理论中的磁单极的量子化条件.     

杨振宁教授荣获富兰克林奖章和鲍威尔奖──杨－米尔斯规范场理论简介

美籍华裔物理学家杨振宁教授，由于他在非阿贝尔规范场理论方面的奠基性工作，荣获富兰克林奖章和１９９５年鲍威尔奖。文章简委介绍非阿贝尔规范场理论及其在物理学发展中的重要地位。     

磁单极的三世三生——本科生硕士生博士生层面的磁单极精讲

磁单极是在科学文献和科普读物中经常可以见到的名词.本文从电磁学、电动力学、电-磁对偶性、规范不变性、各向同性的矢量势、量子力学、纤维丛理论、非阿贝尔规范场论、规范对称性自发破缺、孤子、暴胀宇宙论等几个不同的层面,回顾了人们对磁单极认识的逐步提高过程.在这个过程中,磁单极不断地以新的面貌再生,但是在现实世界中搜寻磁单极子的工作仍然任重道远.     

杨振宁教授荣获富兰克林奖章和鲍威尔奖：杨—米尔斯规范场理论简介

美籍华裔物理学家杨振宁教授，由于他在非阿贝尔规范场理论方面的奠基性工作，荣获富兰春式奖章和１９９５年鲍威尔奖。文章简要介绍非阿贝尔规范场理论及其在物理学发展中的重要地位。     

非阿贝尔规范场的重整化理论——1999年诺贝尔物理学奖介绍

因３０年前解决了非阿贝尔规范场重整化的理论问题,特霍夫特和威特曼两位教授获得了１９９９年诺贝尔物理学奖。解决非阿贝尔规范场重整化的理化问题需要独特的技巧,而且非常有用。他们关于非阿贝尔规范场重整化所取得的成就,现已被广泛用于粒子物理的理论精确计算中,并且通过实验和计算结果精确地比较,已证实了它的正确性。     

定域规范不变的平均场方法讨论格点上的Yang-Mills-Higgs场耦合系统

本文将定域规范不变的平均场方法由分立的阿贝尔群情况推广至非阿贝尔连续群情况, 计算了SU(2)Yang-Mills场和Higgs场耦合系统的相图.     

基于阿贝尔黑格斯变量的杨-米尔斯理论的红外阿贝尔化

通过SU(2)规范场的法捷耶夫-Niemi分解给出了有效阿贝尔-黑格斯型作用量的 一个计算方法. 具体指出了该分解中所用的自然规范固定以及阿贝尔投射与杨-米尔斯理论的红外动力学之间的内在关系. 推导出了色电场的一个伦敦型方程.     

双孤子非线性干涉中的狄拉克磁单极势

本文深入研究了孤子干涉过程中的相位演化特性及其背后的拓扑矢势.基于一维非线性薛定谔方程的双孤子解,发现波函数密度零点广泛存在于拓展的复平面内,并且每一个密度零点对应狄拉克磁单极的矢势场.矢势场是由周期排布的具有相反磁荷的狄拉克磁单极对组成.通过观察磁单极子的运动,可以方便地理解干涉过程中的相位演化特征.特别发现,一对正负磁单极对在实轴上的碰撞恰好对应波函数相位在节点处的π跃变.此外,还对比讨论了线性波包干涉动力学中的狄拉克磁单极.结果表明狄拉克磁单极势广泛存在于波场的干涉现象之中,并且磁单极在拓展的复平面内分布特征可用于区分线性干涉和非线性干涉过程背后的拓扑性质.     

阿贝尔手征群陪集纯规范场的恒等式和重整化

导出了与“阿贝尔手征群陪集空间纯规范场的生成泛函路径积分测度和有效作用量联合起来在手征群变换下具有不变性”相应的恒等式。利用此恒等式建造了重整化方程,并由方程的解将阿贝尔手征群陪集纯规范场理论重整化。     

阿贝尔手征群陪集纯规范场的恒等式和重整化

导出了与"阿贝尔手征群陪集空间纯规范场的生成泛函路径积分测度和有效作用量联合起来在手征群变换下具有不变性"相应的恒等式.利用此恒等式建造了重整化方程,并由方程的解将阿贝尔手征群陪集纯规范场理论重整化.     

嘉当韦尔基下的非阿贝尔手征动理学方程

非阿贝尔规范场是构成标准模型的基本单元,非阿贝尔手征动理学理论是描述标准模型在非平衡体系下手征费米子输运的重要理论工具.在前期工作中,我们将非阿贝尔手征动理学方程分解为色空间中的色单态和色多重态等不可约表示形式,这种分解方式可以让手征动理学方程在色空间的规范变换下具有更简单的变换性质.然而,这种分解方式在微观描述色自由度的输运方面可能并不直观和方便.为了描述色自由度具体输运和演化过程,本文把前期得到的非阿贝尔手征动理学方程在嘉当韦尔基下进行展开.本文中通过协变梯度展开的方法将非阿贝尔手征动理学方程展开到1阶,在嘉当韦尔基下将规范场进行展开,分布函数分解为对角元素部分和非对角元素部分.结果显示0阶非对角元素分布函数可以诱导出1阶对角元素分布函数贡献,0阶对角元素分布函数也可以诱导出1阶非对角元素分布函数的贡献.非对角元素分布函数之间以及非对角元素与对角元素之间一般都是耦合在一起,但当规范场只存在对角元素时,非对角元素与对角元素解耦.     

BJL技术与阿贝尔陪集纯规范场理论手征反常的微扰论研究

本文首次进行了陪集纯规范场理论的微扰论研究.利用BJL技术,通过计算有关对易子的Schwinger项,得到了阿贝尔陪集纯规范场理论中的反常Ward恒等式.这一结果与相应的非微扰计算相符合.     

规范场与纤维丛：它的内容，方法和意义

从本质上讲,规范场是物理学中(量子场论,基本粒子理论)重要的研究领域(1979年、1999年和2004年共有六位物理学家获得诺贝尔奖,他们的研究工作直接或间接与规范场有关),而纤维丛则是数学中(微分几何、群论、李代数)的热门课题(1986年唐纳森因研究纤维丛获得菲尔茨奖)。近年来,对杨–米尔斯方程、纤维丛和规范场的研究正在深入开展,因此,本文着重从物理概念出发,分别论述规范场在量子场论中,纤维丛在微分几何中相关概念的形成、发展,以及与杨–米尔斯方程之间的关系,特别是从电磁场、弱力和强力的统一方面,显示了规范场的重要性和深远意义,为了使更多的相关专业读者能在这一重要的领域中迅速获得必要的专业知识,产生探索和创新的热情,在综述中对阿贝尔规范场到非阿贝尔规范场,以及对称性自发破缺的基本概念和处理方法,进行了详细的论述,特别是初步探讨了杨–米尔斯方程的空间属性,目的是希望能更好地将规范场、纤维丛这二者与杨–米尔斯方程联系起来,加深对纤维丛的联络在更深层次的了解,由于这类问题是一个有意义的研究方向,值得有志者去深入探索。     

Z_2拓扑不变量与拓扑绝缘体

文章回顾了几种Z2拓扑数的计算方法,并详细介绍了一种用非阿贝尔贝里联络表示绝缘体Z2不变量的计算方法.这种方法可以确定出一般能带绝缘体的拓扑性质,而不需要限定波函数的规范.利用这种新方法,文章作者计算了二维石墨烯(graphene)系统的Z2拓扑数,得到了和以前研究相一致的结论.     

拓扑电路——新奇拓扑物理现象的研究平台（英文）

在过去的十年里,材料的拓扑相变以及它们的奇异物理现象在固态电子学领域掀起了研究热潮。近些年来,人们开始在其他系统中重现和模拟电子体系中的各种拓扑现象,包括冷原子气体、离子阱、光子学、声子学、机械波和电路体系。在这些体系平台中,由电感电容所组成的拓扑电路因具有高度灵活的设计自由度、高性价比、易加工和易集成的独特优势而备受关注。除此之外,在拓扑电路中可以方便地设计具有任意长程耦合、非线性、非互易、增益等效应的拓扑模型,从而实现很多在电子体系和光学体系中难以实现的非线性、非阿贝尔和非厄米的拓扑相变材料。本文作为拓扑电路领域的第一篇综述,系统性地回顾了过去六年拓扑电路领域的主要进展,重点关注其理论建模、电路设计与实验测量,并对拓扑电路与电子和光学体系中的拓扑绝缘体着重进行讨论和区别。本综述涵盖了多种不同类型的拓扑电路,包括含有非平庸边界态、高阶拓扑角模式以及外尔粒子的厄米拓扑电路,拥有拓扑节线和节点态的高维拓扑电路,具有趋肤效应和由增益/衰减导致的非厄米拓扑电路,自感应拓扑边界态的非线性拓扑电路,以及具有非阿贝尔规范场效应的拓扑电路。     

定域内对称和规范场--为杨-米尔斯场五十周年而作

文章为杨-米尔斯的历史性论文发表50年而写，扼要阐述非阿贝尔规范场理论这篇原创论文的主要思想和它的巨大影响。