PRL导读-2024年133卷18期

经典系统的一个特征是“原则上可测量”且不受干扰，而量子系统显然违反这一特征。Hanif等人描述了一个多干涉仪实验装置，如果测量引力引起不可约扰动，该装置在原则上可以揭示由空间叠加源引力场的非经典性。当一个干涉仪产生场时，其他干涉仪用于测量叠加产生的引力场。这既不需要任何特定形式的非经典引力，也不需要在任何阶段产生相关自由度的纠缠，从而将其与迄今为止提出的实验区分开。当将此测试加入最近的基于纠缠见证的提议中时，扩大了用于测试引力的量子公理的范围。此外，作者们所提出的测试可以显示出，由任何有限退相干速率的量子测量产生的干扰的特征，并且与设备无关。

（陈婉妍）

Testing Whether Gravity Acts as a Quantum Entity When Measured

Farhan Hanif, Debarshi Das, Jonathan Halliwell, Dipankar Home, Anupam Mazumdar, Hendrik Ulbricht, and Sougato Bose

Phys. Rev. Lett. 133, 180201 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.180201

[Featured in Physics] By manipulating a nitrogen vacancy’s single spin, researchers have shown that the more coherent the system is, the more work can be extracted from it.

最大可提取功被定义为通过一次演化循环能提取到的最大的功。它在评估量子系统的工作能力方面起着关键作用。最近，量子相干性的重要性在提取功上已经在理论上被肯定，揭示了相干性更高的量子态，相比于它们的去相干态拥有更多的最大提取功。然而，相干最大提取功的实验研究仍然缺失。在这里，Niu等人报告了对单个自旋系统的相干最大提取功的实验调研。基于使用辅助量子比特测量最大提取功的方法，作者们成功提取了非平衡态的相干和非相干的最大可提取功。通过改变状态的相干性，观察到由相干性增加引起最大可提取功的增加。作者们的工作揭示了量子热力学与量子信息论之间的相互作用，未来的研究可以进一步探索其他量子属性在热力学协议中的作用。

（陈婉妍）

Experimental Investigation of Coherent Ergotropy in a Single Spin System

Zhibo Niu, Yang Wu, Yunhan Wang, Xing Rong, and Jiangfeng Du

Phys. Rev. Lett. 133, 180401 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.180401

受到最近的一项量子计算实验[Y. Kim et al., Nature (London), 618, 500–5 (2023)]的启发，Tindall和Sels研究了装饰六方晶格上横场伊辛模型中禁闭的出现。使用经置信传播优化的无限张量网络态，作者展示了始于对称破缺态的淬火如何导致显著的非热行为，具体表现为持续的振荡以及纠缠熵的饱和。作者通过构建基于元激发禁闭的最小模型来解释这一现象。他们的模型和他们的数值结果非常吻合。对于更强的横场和（或）始于非对称破缺态的淬火，他们的数值结果显示出预期的热化特征：纠缠熵随时间线性增长、出现关联的传播以及可观测量饱和到其热平均值。这些结果为量子动力学的意外的经典可模拟性提供了一种物理解释。

（赵秀花）

Confinement in the Transverse Field Ising Model on the Heavy Hex Lattice

J. Tindall and D. Sels

Phys. Rev. Lett. 133, 180402 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.180402

量子纠错通过将逻辑量子比特编码为物理量子比特的纠缠态保护逻辑量子信息免受环境退相干的影响。近期构建规模化量子计算机的最重要的挑战之一是达到盈亏平衡点，即纠错量子比特上的逻辑量子线路比未纠错物理量子比特上等效的电路具有更高的保真度。利用 Quantinuum 的 H2 囚禁离子量子处理器，Hong等人编码出四个逻辑量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)态，保真度为 99.5±0.15%≤𝐹≤99.7±0.1%（在对超过 98% 的结果进行后选择后）。使用相同的量子处理器，他们也可以制备出未纠错的四个物理量子比特的 GHZ 态，保真度为 97.8±0.2%≤𝐹≤98.7±0.2%。其逻辑量子比特是编码在经过Tanner 变换的长程增强的 ⟦25,4,3⟧表面码中。逻辑纠缠门是使用简单的交换操作实现的。他们的工作是利用在几何非局域量子低密度奇偶校验码中编码的逻辑量子比特实现容错量子计算的第一步。

（赵秀花）

Entangling Four Logical Qubits beyond Break-Even in a Nonlocal Code

Y. Hong, E. Durso-Sabina, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 180601 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.180601

开放系统在高精度感知方面具有独特的潜力，但之前的研究大多依赖于被称为“例外点(exceptional point)”的光谱奇点。在本文中， Xiao和Chu等人从理论上提出并通过实验证明了在没有例外点的情况下的通用非厄米传感。该方案利用了非厄米探针对弱外场的固有敏感性，这可以理解为非厄米性的直接结果。作者们通过使用光子干涉法模拟传感器场的动力学来确认基本机制，并以波片设置角度编码的信号增强传感作为具体示例进行了展示。虽然探头的灵敏度最终受到测量噪声的限制，但作者们发现非厄米传感器在无法通过重复测量抑制的背景噪声下表现出优异的性能。作者们的实验开辟了不存在例外点的增强传感的途径，补充了现有的旨在利用开放系统独特功能的努力。

（雷家睿）

Non-Hermitian Sensing in the Absence of Exceptional Points

L. Xiao, Y. Chu, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 180801 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.180801

高强度中子束可在欧洲散裂中子源（ESS）中获得，为基础物理发现提供了新的机会。本文中，作者讨论了一种新的Ramsey中子束实验，通过暗物质与中子自旋的耦合来搜寻超轻轴子暗物质，这将导致中子自旋接近与暗物质晕关联的中子速度。作者估计，ESS上进行50m自由飞行路径的HIBEAM粒子束实验能将轴子-中子耦合的灵敏度相较现有最好实验结果提升2-3个数量级，其中轴子质量范围在10^-22eV-10^-16eV。

Proposal for a Ramsey Neutron-Beam Experiment to Search for Ultralight Axion Dark Matter at the European Spallation Source

P. Fierlinger, M. Holl and et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 181001 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181001

作者提出了一种可以在宇宙学上产生一种或多种惰性中微子显著残余密度的机制。这一机制包含两步：一、一族“重”惰性中微子由活跃中微子的散射诱导退相干产生。二、此族惰性中微子发生转化，经过以惰性中微子自相互作用为媒介的散射以及衰变，成为一种或多种质量更轻（~10keV到~1GeV）的惰性中微子，与活跃中微子的混合也更弱（或没有混合），且可以构成暗物质。此种机制生成的暗物质可以规避现有电磁学与基于结构的限制，且可能被在未来被观测到。

Dark Population Transfer Mechanism for Sterile Neutrino Dark Matter

George M. Fuller, Lukáš Gráf and et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 181002 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181002

在黑洞碰撞之后，剩余部分通过辐射引力波达到稳态。一旦非线性效应结束，这些铃宕引力波会被指数衰减的正弦曲线主导。作者发展了一种使用微扰谱展开来计算准正则模频率以及衰减时间的方法，对于一大类修改引力理论且有次极端自转的黑洞都有效。作者将此方法应用在标量-Gauss-Bonnet引力来展示其精确性，因此可用引力波数据进行可靠铃宕测试。

Ringing Out General Relativity: Quasinormal Mode Frequencies for Black Holes of Any Spin in Modified Gravity

Adrian Ka-Wai Chung and Nicolás Yunes

Phys. Rev. Lett. 133, 181401 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181401

质量暴涨是一种公认的不稳定性，通常与稳态几何的柯西视界（也是内陷俘面）有关，导致能量积累的指数发散。作者在本文中证明，即使在Cauchy视界不存在的情况下，对于描述有缓慢演化内陷俘面吸积黑洞的动态几何，有限（但通常很大）的指数能量积累也存在。对这些指数积累背后绝热条件的显式估算表明，这一现象对物理上合理的吸积条件普遍存在。此非外部的质量暴涨并不要求引入整体时空概念。作者也证明：文献中已有的一些结果可在内陷俘面渐近达到柯西视界时被复现出来。作者的结果表明，有非极端内视界的黑洞几何，包含广义相对论中的Kerr几何以及超出广义相对论的正规黑洞，可以描述动态过渡状态，但不能描述引力坍缩的终点。

Mass Inflation without Cauchy Horizons

Raúl Carballo-Rubio, Francesco Di Filippo and et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 181402 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181402

[编辑推荐]首次提出了在三维中量子修正黑洞对所有反作用阶都成立的新时空不等式。

作者在半经典引力理论中，提出了对量子修正黑洞在所有反作用阶都成立的不等式，即量子Penrose不等式以及逆等周不等式的修正版本，此不等式对所有已知的三维渐近反de Sitter量子黑洞都成立。之前的量子Penrose不等式在高维情况成立，但在应用到三维情况时，因为微扰理论不适用而失效。作者的量子Penrose不等式在三维下成立，且对所有阶数的反作用都有效。这表明在非微扰的半经典引力理论中，宇宙监督一定存在。作者的量子逆等周不等式表明对给定体积的量子黑洞，存在一个有最大熵的态。

Quantum Inequalities for Quantum Black Holes

Antonia M. Frassino, Robie A. Hennigar and et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 181501 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181501

作者展示了在具有非可逆对称性或反常的某些理论中，S矩阵的交叉对称性被修改。作者专注于流向二维间隙相的可积流，发现先前通过自举方法推导出的S矩阵与沿流的非可逆对称性不相容。作者提出了一致的替代方案，这些方案虽违反了标准的交叉对称性，但遵循由融合类所规定的修改规则。作者将这些规则扩展到具有离散反常的理论。

Noninvertible Symmetries, Anomalies, and Scattering Amplitudes

Christian Copetti, Lucía Córdova, and Shota Komatsu

Phys. Rev. Lett. 133, 181601 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181601

作者使用解析延拓将规范-引力对偶性中强相互作用耦合的非微扰描述扩展到过渡的近微扰区域，在这些区域中微扰效应变得重要。通过将耦合空间中不真实的区域从复平面上奇点的流中排除，作者推导出大距离和短距离相关尺度之间的特定关系；这一关系通过要求最大解析性而被唯一固定。统一的有效耦合模型准确描述了非微扰和近微扰区域的数据。

QCD Running Coupling in the Nonperturbative and Near-Perturbative Regimes

Guy F. de Téramond, Arpon Paul, Stanley J. Brodsky, Alexandre Deur, Hans Günter Dosch, Tianbo Liu, and Raza Sabbir Sufian (HLFHS Collaboration)

Phys. Rev. Lett. 133, 181901 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181901

作者报告了通过格点QCD计算，在分别最大可达10和28 GeV²的大动量传递下的π介子和K介子电磁形状因子F_M(Q²)。利用物理质量和两个精细格点，作者的结果在Q²≤4 GeV²时与JLab的实验结果达成了良好的一致性。在Q²≥4 GeV²的情况下，作者的结果为JLab 12 GeV及未来的电子离子对撞机实验提供了QCD第一性计算的基准。作者还利用所计算的高Q²形状因子，在微扰论的次次领头阶测试了QCD共线因子化框架。因子化框架将形状因子与领头福克态介子分布振幅联系起来。在估计的不确定性范围内，与使用相同框架的独立格点QCD计算进行的比较证实了这些非微扰量的普遍性。

QCD Predictions for Meson Electromagnetic Form Factors at High Momenta: Testing Factorization in Exclusive Processes

Heng-Tong Ding, Xiang Gao, Andrew D. Hanlon, Swagato Mukherjee, Peter Petreczky, Qi Shi, Sergey Syritsyn, Rui Zhang, and Yong Zhao

Phys. Rev. Lett. 133, 181902 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.181902

原子核的能级一般是在组态相互作用（CI）壳模型框架下采用传统的对角化方法得到。然而，当模型空间很大时，这些方法是不可行的。壳模型蒙特卡罗（SMMC）方法是计算热核性质以及原子核基态性质的一种强大的技术，但是，该方法在提取原子核能谱方面面临着挑战。Alhassid等人提出了一种新的方法，用以提取给定一组好量子数，比如自旋和宇称，时的SMMC低激发能级。该方法基于满足广义本征值问题的单体密度的虚时间关联矩阵。他们通过与轻核中CI壳模型哈密顿量的精确对角化结果对比，验证了新方法的有效性。他们的方法广泛适用于其他学科中量子多体系统的研究。

Extraction of Spectra in the Shell Model Monte Carlo Method Using Imaginary-Time Correlation Matrices

Y. Alhassid et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 182501 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.182501

基于具有多重守恒电荷流的综合（3+1）维相对论流体动力学框架以及电荷依赖的格点QCD状态方程，Pihan等人研究了质心能量为200 GeV的Ru + Ru和Zr + Zr同质异位素碰撞中，中快度区域的重子和电荷数沉积。将他们的预测结果与未来的相对论重离子对撞机上的实验数据进行比较，将为重子弦结的存在提供新的启示。

Unveiling Baryon Charge Carriers through Charge Stopping in Isobar Collisions

Gregoire Pihan et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 182301 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.182301

[Featured in Physics] [编辑推荐]有时一个旋转的分子只有在电子带走一些分子角动量的情况下才能跃迁到一个新的状态。

作者展示强分子旋转极大程度上改变了C₂⁻离子在最低四重态a⁴Σ_u⁺的自分离。在强旋转区间，这种状态的能级仅通过一个称为“旋转辅助”自分离的过程衰减，其理论描述基于非局部共振模型。对于与六个旋转量子交换相关的自分离，结果再现了一个突出的，迄今为止无法解释的电子发射信号，在热离子源存储的C₂⁻离子上观察到平均衰减时间接近3 ms。

Autodetachment of Diatomic Carbon Anions from Long-Lived High-Rotation Quartet States

Viviane C. Schmidt, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183001 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183001

作者报道了用20 keV光子的康普顿散射电离氖L壳层的全微分研究。作者发现了两种改变康普顿电子发射的物理机制。首先，作者观察到康普顿电子在其母核上的散射。其次，作者发现了在电子动量分布接近零动量处有一个明显的峰值，将其归因于库仑势对电子的聚焦。

Role of the Coulomb Potential in Compton Scattering

N. Melzer, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183002 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183002

光电离的阿秒级时间特性对于理解光和物质在最基本的水平上如何相互作用至关重要。然而，强场超阈电离的时间特性尚未得到表征。在这里，作者提出了一种新的光电子干涉方法来解决阿秒时钟中的库仑效应，从而能够测出强场超阈电离的能量分辨时间延迟。作者区分了阿秒时钟的两种库仑效应，一种是由单个电子轨迹的库仑扰动，另一种是由库仑场引起的光电子相空间畸变。作者发现第二种库仑效应在电子发射中表现为能量分辨的阿秒时间延迟，这与非绝热初始纵向动量在隧穿出口的效应有关。研究进一步表明，时间延迟对释放的电子波包在半个激光周期内的时间轮廓敏感。发现释放的电子波包的时间宽度随着能量的增加而增加，这与绝热图像中的通用假设相矛盾。

Observation of Attosecond Time Delays in Above-Threshold Ionization

Wenhai Xie, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183201 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183201

[编辑推荐]非线性手性 Luttinger 液体理论能够描述分数量子霍尔流体的动力学，即使在可用于实验的小晶格上也是如此。

对处于玻色子类Laughlin 态的晶格，可由少数粒子组成小比例量子霍尔流体。当对应的填充为 ν=1/2时， 作者研究了边缘模对含时外势响应的量子动力学。作者表明，非线性手性 Luttinger 液体理论提供了一个定量精准的描述，即使是对于远离连续体极限的，最先进的实验中可用的小晶格也是如此。在外部激发的线性和非线性响应中都可以识别出与体横向霍尔电导率子化值相关的实验数据。开放边界引起的强非线性导致了相当大的量子封锁效应，诱导出边缘模式的非经典态。

Quantum Nonlinear Optics on the Edge of a Few-Particle Fractional Quantum Hall Fluid in a Small Lattice

Alberto Nardin, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183401 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183401

一维多组分量子混合物可以用粒子交换下的对称性来表征。对于强相互作用的玻色-玻色混合物，如果哈密顿量满足SU(2)对称守恒，作者表明从初始对称混合态开始的动量分布的时间演化是准常数，而在物种间和物种内相互作用不同的对称破缺情况下，动量分布在时间上会表现出较大的振荡。利用在强相互作用下动量分布算符与类和算符交换这一性质，后者可作为对称性见证，作者证明了动量分布的振荡对应于对称振荡，其机制类似于中微子味振荡。

Symmetry Oscillations in Strongly Interacting One-Dimensional Mixtures

S. Musolino, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183402 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183402

量子模拟提供了一种利用可控平台探索奇异量子现象的模拟方法，通常需要超低温来维持量子相干性。超辐射晶格（SLs）已被用来模拟室温下的相干拓扑物理，但原子的热运动仍然是精确测量物理量的一个显著挑战。为了克服这一障碍，作者实施了一种速度扫描断层扫描技术来辨别不同速度的原子的响应，从而在室温SLs内实现冷原子光谱分辨率。通过比较原子以特定速度运动和不以特定速度运动的吸收光谱，作者推导出SL在各种有效静电场中的Wannier-Stark阶梯，它们的强度与原子速度成正比。作者通过监测阶梯频移作为原子速度的函数来提取SL的Zak相，有效地证明了能带的拓扑缠绕。作者的研究标志着室温量子模拟的可行性，并促进了它们在量子信息处理中的应用。

Velocity Scanning Tomography for Room-Temperature Quantum Simulation

Jiefei Wang, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183403 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183403

[Featured in Physics] 具有轨道角动量的光束可以在离子上产生多普勒效应的旋转模拟。

作者提出了一个利用两束共传播涡旋激光束激发单个囚禁离子 ，从而研究旋转多普勒效应的实验。该装置隔离了磁场的方位梯度，消除了纵向和曲率效应。作者通过确定单个离子在光束上的位置并测量具有尖锐“暗共振”的荧光光谱来详细描述这种现象，其特征取决于离子的角速度和两束光束之间光学角动量的差异。数值模拟和简化的解析模型支持对测量结果的解释。作者的结果揭示了旋转多普勒效应的关键特性，表明这种效应增加了接近光束中心的距离，并且与光束的腰部无关。这提供了对超级激波或超多普勒频移的可行性的见解，可用于感知和操纵垂直于光束传播方向的原子运动。

Observation of Space-Dependent Rotational Doppler Shifts with a Single Ion Probe

Nicolás A. Nuñez Barreto, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183601 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183601

本文报道了在非线性光学晶体中光子流体的二维溃坝流的观测。通过精确塑造输入波的振幅和相位，作者研究了从一维（1D）到二维非线性动力学的转变。作者在两个横向空间维度上观察到波的断裂，其特征时间尺度由输入盒型场的宽高比决定。在正交方向上传播的色散激波的相互作用产生了一个二维孤子系综。根据盒子的大小，作者报道了一个动态相的证据，其特征是恒定数量的孤子，类似于可积系统中的一维孤子气体。作者测量了这种气相的统计特征。该研究结果为研究二维集体孤子现象铺平了道路，证明了可积性的丧失不会破坏主导的现象学。

Observation of Two-Dimensional Dam Break Flow and a Gaseous Phase of Solitons in a Photon Fluid

Ludovica Dieli, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183801 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183801

超光谱成像旨在提供高分辨率光的空间和光谱分布的信息。然而，最先进的协议的一个特点是牺牲分辨率或图像采集速度的内在权衡。作者通过利用光强度关联来解决这一限制，这表明能够克服传统高光谱成像技术（扫描和快照）的典型缺点。所提出的方法还开辟了其他方式无法实现的可能性，例如更清晰的成像和宽带频谱成分的自然滤波，否则这些光谱分量会隐藏感兴趣的光谱。这结合了高空间和光谱分辨率、高速和对不需要的光谱特征不敏感，将导致高光谱成像设备的范式改变，并开辟新的应用场景。

Correlation Hyperspectral Imaging

Gianlorenzo Massaro, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183802 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183802

作者研究了掺杂晶体结构中窄光谱空穴的频率响应在1 K以下的温度依赖关系。作者确定了一个特定的区间，其中该响应与预期的双声子拉曼散射理论明显不同。也就是说，在290 mK附近，作者观察到一种行为，表现出从零阶到一阶的温度依赖频移。这对需要高频率稳定性的应用尤其有意义，例如激光频率稳定，因为在这个特定点操作该方案，将导致光谱空穴频率高度不受温度波动的影响，从而可能在1秒时激光分数频率的不稳定性低至~ 2×10^-22。

Anomalous Subkelvin Thermal Frequency Shifts of Ultranarrow Linewidth Solid State Emitters

X. Lin, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183803 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183803

Kerr非线性允许在1+1D中精确分析孤子解。虽然不排除这些孤子在自然发生的现实世界的3D环境中形成孤立的墙或条纹，由于对广义非线性扰动固有的强烈横向不稳定性，以前认为它们的观测是不可行的。作者报道了对孤子的观察，与嵌套在 2+1D系统中的1+1 D Kerr范式极限完全兼容。波是块状铜掺杂钾-锂-钽酸盐-铌酸盐（KLTN）体系中出现的条纹空间孤子波，由不饱和光折变非线性支持。在整个存在域中，条纹孤子的参数与作者首次以闭合形式从可饱和传播模型推导出的1+1D存在曲线非常吻合。作者发现，因为嵌入3D系统中的孤子的横向不稳定性，增益长度比晶体长得多。这些研究结果使作者的体系成为一个多功能平台，可用于研究体相设定下的精确孤子解，以及探索维度对传播从可积区间到不可积区间转变过程中的作用。

Evidence of 1+1D Photorefractive Stripe Solitons Deep in the Kerr Limit

Ludovica Falsi, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 183804 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.183804

[Featured in Physics] [Editors’ Suggestion] A “Little Earth Experiment” inside a giant magnet sheds light on so-far-unexplained flow patterns in Earth’s interior.

切线圆柱体（TCs）塑造了我们对行星发电机和液态核心的理解。由于行星旋转，泰勒-普劳德曼约束创造了这些假想表面，将极地和赤道区域分隔开来，但无法解释蜿蜒穿过它们的流动。在这里，我们建立并通过实验验证了与旋转对齐的磁场驱动流入TC的流动，这些流动通过磁泰勒-普劳德曼约束与沿TC的流动相关联。这一约束解释并量化了磁场如何重塑行星内部的旋转流和一般的磁旋转流。

（邱仲普）

Magnetic Taylor-Proudman Constraint Explains Flows into the Tangent Cylinder

Alban Pothérat, Kélig Aujogue, and François Debray

Phys. Rev. Lett. 133, 184101 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.184101

[Editors’ Suggestion] Combining methods from statistical mechanics and machine learning with data from highly resolved turbulence simulations, a low-dimensional dynamical model is constructed that successfully captures the hallmarks of small-scale turbulence.

小尺度湍流可以用速度梯度全面描述，这使得速度梯度成为低维建模的一个有吸引力的起点。典型的模型包括基于非局部压力和粘性贡献闭包的随机方程。这些模型的准确性依赖于底层建模假设的准确性。在这篇文章中，我们讨论了一种替代的数据驱动方法，利用机器学习来推导出一个速度梯度模型，该模型通过构造捕获其统计特性。我们使用归一化流从不可压缩湍流的直接数值模拟（DNS）中学习速度梯度的概率密度函数（PDF）。然后，通过使用速度梯度单次PDF的方程，我们构建了一个确定性但混沌的动力学系统，其设计上具有学习到的稳态PDF。最后，利用速度梯度单次统计的规范项，我们优化了从模型中获得的时间相关性与DNS数据。结果表明，模型的时间实现在统计上与DNS的时间序列非常接近。

（邱仲普）

Flowerlike Spreading of Micellar Films during Emulsion Drop Evaporation

Teng Dong, Kristo Kotsi, Teke Xu, Takeshi Kobayashi, Alexander Moriarty, Panagiota Angeli, Ian McRobbie, and Alberto Striolo

Phys. Rev. Lett. 133, 184001 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.184001

Alimohammed Kachwala等人展示了使用等离子体聚焦技术结合非线性光电发射的几何平坦纳米级电子源，其归一化横向发射度小于40 pm-rad rms。圆偏振光入射到金制阿基米德螺旋结构上，产生表面等离子体激元，在其中心处发生相干干涉进而形成一个50 nm rms发射区域。这种纳米结构的平面能够在纳米和飞秒尺度上对发射电子进行时空同步控制，并且可以用作高重频超快电子衍射和显微实验以及新一代小型粒子加速器的先进电子源。

（王俊伟）

Harnessing Plasmonic Interference for Nanoscale Ultrafast Electron Sources

Alimohammed Kachwala et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 185001 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.185001

在任何表面受到电子轰击的物理系统中，电子吸附概率（s）是一个控制着表面充电等现象的核心参数。对于介电材料，此前只能在高能量下（>100eV）测量该参数，但对于金属，即使在几个电子伏特能量下，这一参数也是已知的。近期关于介电材料（如二氧化硅）的理论研究预测s显著低于1。Armin Mengel等人通过对低压等离子体鞘层中的微粒进行精密电荷测量，发现了二氧化硅与镀金微粒之间的电荷差异，这首次挑战了尘埃等离子体物理中长期存在的假设，即介电和金属微粒在相同条件下充电方式相同。基于测得的充电差异，得到了二氧化硅的低能吸附系数，验证了理论预测，并为检测难以直接观测的介电材料低能电子吸附，提供了一种新的诊断手段。

（白文欣）

Evidence of Different Charging Behavior of Conductive and Dielectric Materials in Low-Temperature Plasmas and a New Diagnostic for Low-Energy Electron Absorption

Armin Mengel et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 185301 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.185301

[Featured in Physics] [Editors’ Suggestion] Breaking the problem into pieces makes it easier to design a fusion reactor’s coils for optimum energy confinement.

在全能（omnigenous）磁场中，带电粒子在没有碰撞和湍流的情况下完全被约束住。由于这个原因，在任何候选仿星器聚变反应堆中，磁场结构都被优化为接近全能。然而，接近全能对磁场的空间变化有严格的限制。特别是，每个磁面上恒定磁场强度的等高线拓扑结构必须使不同类型的井之间没有过渡粒子。这反过来通常会导致复杂的等离子体形状和线圈。J.  L. Velasco等人介绍了一类新的优化场，它们在具有过渡粒子的同时显示出类似托卡马克的碰撞能量输运。这一结果从根本上拓宽了可行的反应堆相关位形的种类。

(卢玺)

Piecewise Omnigenous Stellarators

J. L. Velasco et al.

Phys. Rev. Lett. 133. 185101 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.185101

作者报道了观察到莫尔波长约为14 nm的石墨烯-六方氮化硼（h-BN）莫尔条纹异质结构和晶格常数约为0.25 nm的本征石墨烯间的库仑阻力。通过独立调整每个石墨烯层的载流子密度，作者发现在莫尔微带中，即在satellite狄拉克点（sDP）附近，电荷载流子可以与原始狄拉克点（oDP）附近的无质量费米子耦合，其强度足以产生有限的阻力电阻率。在高温（T）和大密度（n）下，oDP和sDP附近的阻力电阻率符合动量传递过程中所期望的典型的n^-α（α = 1.3-1.7）和T² 幂律关系，并且也满足层互易性。相反，在低T时，oDP-oDP和sDP-oDP耦合区域的层互易性都被破坏，表明了存在主导的能量阻力。此外，定量上，sDP附近的阻力电阻率小于oDP附近的阻力电阻率，并且在~100 K以下时偏离T²依赖关系。此工作表明，阻力实验可以用来研究微带中载流子与原始狄拉克带中载流子之间的耦合，同时这种耦合可以推广到其他材料中。

（彭怡然）

Coulomb Drag in Graphene/ℎ−BN/Graphene Moiré Heterostructures

Yueyang Wang, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186301 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186301

轨道霍尔效应（OHE）作为一种有前景的方法，可以使很多材料用以实现高效“轨道电子”器件，已经引起了人们的广泛关注。然而，现有的理论试图解释实验结果侧重于内禀效应，忽视了无所不在的无序。在这里，作者通过量子玻尔兹曼方程阐述了随机缺陷散射对轨道霍尔效应的影响，并将其求解为包括散射内碰撞积分（顶点校正）的一般两带模型。与普遍认为内禀OHE对无序具有鲁棒性的观点相反，作者发现任意弱无序的漫散射会影响甚至完全抑制内禀轨道霍尔流，取决于轨道态和无序的特征。

（郑鹏宇）

Role of Disorder in the Intrinsic Orbital Hall Effect

Ping Tang and Gerrit E. W. Bauer

Phys. Rev. Lett. 133, 186302 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186302

作者报道了两个串联的电压控制半导体-超导混合约瑟夫森结（JJs）的电流-相位关系的测量。这两个混合结的行为类似于一个单模约瑟夫森结，其有效透明度由两个结的约瑟夫森耦合强度之比决定。通过对约瑟夫森耦合的门电压（从开关电流测量）进行控制，可以调节谐波成分，从非对称调谐的正弦波到对称调谐的高度非正弦波。实验中观察到的可调谐谐波内容与基于两个串联常规（正弦波）约瑟夫森结的模型一致。

（杨颖）

Voltage-Controlled Synthesis of Higher Harmonics in Hybrid Josephson Junction Circuits

L. Banszerus, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186303 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186303

像SrVO₃(SVO)这样的强关联金属的谱学和输运性质通常被归因于电子-电子(e-e)相互作用，而晶格振动（声子）起着次要作用。本文中，作者使用第一性原理和动力学平均场理论计算表明，电子-声子(e-ph)相互作用在SVO中起着至关重要的作用：在低至30 K的宽温度范围内主导着电子散射和电阻率，并在光谱函数中诱导实验观察到的扭结。相反，电子-电子相互作用控制了准粒子重整化和低温输运，并增强了电子-声子耦合。通过分析电子-电子和电子-声子限制的输运区域，作者澄清了电阻率近温度平方律依赖的起源。作者的工作解开了一个典型的关联金属中电子和晶格自由度，揭示了电子-声子相互作用在SVO中起主导作用。

（许禛）

Respective Roles of Electron-Phonon and Electron-Electron Interactions in the Transport and Quasiparticle Properties of SrVO₃

David J. Abramovitch, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186501(2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.186501

[编辑推荐] 关注所谓的奇异金属的量子相变位置的不均匀性为高温超导的关键难题提供了答案。

二维Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev（2D-YSYK）模型提供了一个关于金属中量子相变在局部量子临界点位置的随机空间涨落存在下的普适理论。它有一个费米面通过空间随机的Yukawa相互作用与标量场耦合。作者提出了2D-YSYK模型在正常态和超导态下的自洽无序平均分析的完整数值解，得到了电子谱函数、频率依赖的电导率和超流刚度。作者的结果复现了Michon等人在[Nat. Commun. 14, 3033 (2023)]中分析的铜氧化物中观察到的关键方面。作者还发现了一个随着超导临界温度降低而增加的零温度超流刚度的区域，这在块体铜氧化物中也有观察到。

（刘瑞）

Strange Metal and Superconductor in the Two-Dimensional Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev Model

C. Li, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186502 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186502

作者展示了某些三维多间隙拓扑绝缘体可以由于在额外对称性下施加的现实条件所定义的体不变量，宿主量子化集成位移光导率。作者将量子化重新表述为集成扭曲张量和构成Chern-Simons形式的非阿贝尔贝里连接。物理上，作者认识到拓扑量子化完全来源于对光学响应有贡献的虚拟跃迁。作者的研究结果提供了另一种由于非平凡能带拓扑引起的量子化电磁直流响应，超越了Chern绝缘体的量子异常霍尔效应和在Weyl半金属中发现的量子化圆光电效应。

（郭维安）

Quantized Integrated Shift Effect in Multigap Topological Phases

Wojciech J. Jankowski and Robert-Jan Slager

Phys. Rev. Lett. 133, 186601 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.186601

转角双层MoTe₂中分数陈绝缘子（FCIs）的发现引起了人们对没有外磁场的分数拓扑物质的极大兴趣。与朗道能级的平坦色散不同，在纳米尺度的超晶格中，摩尔电子态受到晶格效应的影响。本文研究了这些晶格效应对转角双层MoTe₂拓扑相的影响，揭示了一类具有阿贝尔任意子准粒子的FCI。利用复合费米子方法,作者确定了一系列具有分数霍尔导率σ_xy=[C/(2C+ 1)] (e² /ℎ) 的FCI，这些FCI与莫尔价带顶部空穴的部分填充ν_h有关。这些态来源于复杂Hofstadter谱中的陈数C的不可压缩复合费米子带。该方法解释了实验中观察到分数填充为𝜈_h=2/3和3 /5时霍尔电导率为σ_xy=(2 /3)e² /ℎ和σ_xy=(3 /5)e² /ℎ的FCI，并揭示了其他分形FCI态。Hofstadter谱揭示了不同于朗道能级的新现象，这些现象包括半填充时的高阶范霍夫奇点（HOVHS），导致新的量子相变。本论文提供了一个全面的框架来理解过渡金属二硫摩尔系统中的FCI，并强调了拓扑量子临界性的机制。

（彭怡然）

Fractional Chern Insulators in Twisted Bilayer MoTe2: A Composite Fermion Perspective

Tianhong Lu and Luiz H. Santos

Phys. Rev. Lett. 133, 186602 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186602

在某些分数量子霍尔态的边界，例如在2/3和5/2填充时，量子点接触处的任意子隧穿发生的局域分数激发，进一步被分数化为相向传播电荷和中性（阿贝尔或非阿贝尔）任意子激发。作者提出了一种分别检测电荷和中性任意子编织统计的方案。它是将目标（电荷或中性）的稀释束注入法布里-珀罗干涉仪。通过将干涉流的幅度和相位与相同设置但没有注入的参考信号进行比较，获得目标任意子的单值性。作者的提议依赖于边界任意子之间的编织，即使在存在体边缘耦合的情况下也适用。

（郑鹏宇）

Anyon Interferometry to Detect Braiding Statistics of Neutral Modes

Cheolhee Han, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186603 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186603

由层状Gd金属间化合物制成的的中心对称块状磁体最近被发现展现出波长约为2纳米的螺旋状自旋螺旋结构，并在某些磁场下转变为斯格明子晶格。作者在Gd(0001)表面观察到了自旋螺旋态。自旋极化扫描隧道显微镜图像显示出约2纳米周期的条纹区域。这些条纹在施加外部磁场时会重新排列，从而明确证实了它们的磁性来源。密度泛函理论计算解释了在Gd(0001)表面层中竞争交换相互作用与对下一个Gd层的交换相互作用进行磁体积微调共同作用，促使表面形成一个手征的2纳米圆锥自旋螺旋，这被视为Gd单层的一种普遍行为。

（杨颖）

Spin Spiral State at a Ferromagnetic Gd Vacuum Interface

Patrick Härtl, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186701 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186701

永磁体的性能与其磁滞回线有着错综复杂的关系。作者通过测量单轴应力下的磁化强度，研究了重费米子铁磁体CeAgSb₂。作者发现仅适度施加大约1Kbar应力，磁矫顽力就提升了2400%。这种效应在应力释放后依旧存在，可以归因于应力诱导缺陷产生的畴壁。其他磁学性质只与应力表现出弱依赖性，并且具有完全可逆性。作者的研究为增加矫顽场提供了一个有前途的途径，并有可能具有广泛的商业前景或新兴的磁性应用。

（许禛）

Strong Enhancement of Magnetic Coercivity Induced by Uniaxial Stress

Bin Shen, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186702(2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.186702

在不需要外部磁场的情况下控制垂直磁化对于下一代自旋电子学设备具有重要的潜力。在这篇文章中，作者识别了在（111）晶面的Tm₃Fe₅O₁₂单晶薄膜中，覆盖有铂（Pt）层时，依赖于3m对称性的无场切换现象。作者展示了这种独特的属性是由于（111）晶面的立方结构磁性薄膜中磁晶各向异性（MCA）的镜像对称性自发破缺引起的，这导致当磁化位于（111）平面时，局部面外MCA有效场具有依赖于方位角的3m对称性。这种由MCA有效场促进的无场切换通过基于宏观自旋模型和微磁理论的数值模拟得到了验证。作者的发现不仅强调了内在MCA在实现无场磁化切换中的工具性作用，而且丰富了对底层切换动力学的基本理解。

（刘瑞）

Intrinsic Magnetocrystalline Anisotropy Induced 3𝑚-Symmetry Dependent Field-Free Switching in Epitaxial Garnet Films

J. Ke, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186703 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186703

作者利用磁性、热力学、中子衍射和非弹性中子散射研究了易轴XXZ三角晶格磁体K₂Co(SeO₃)₂中的自旋关联。尽管存在准二维的“超固体”磁序，低能激发谱中并没有明显的模态，而是表现为宽而结构化的多粒子连续谱。施加弱磁场会使系统进入m=1/3的分数化磁化平台相，并恢复明显的自旋波模态。在某种程度上，可以通过自旋波衰减来理解零场下的行为。然而，在布里渊区M点出现的明显激发最小值表明，自旋子语言可能提供更为适当的描述，并暗示可能接近于一个Dirac自旋液态。

（郭维安）

Continuum Excitations in a Spin Supersolid on a Triangular Lattice

M. Zhu, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186704 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.186704

[编辑推荐]：第一性原理计算表明，铁电性和金属性可以在PtBi₂单层中共存。

人们对“铁电金属”的追求，结合了看似不相容的自发极化和金属性，一直在努力进行，但仍然难以捉摸。与具有宽带隙的传统铁电体不同，铁电（FE）金属可以自然地在费米能级附近包含非平庸的拓扑能带结构，赋予其额外的奇特性质。作者用第一性原理证明金属单层是一个本征二维（2D）拓扑FE金属，其特征是面外极化和适度的切换势垒。此外，它表现出拓扑非平庸电子结构，其不变量等于1，导致显著的FE体光伏效应。轻微的应变可以进一步将这种效应提高到显著水平，远远超过先前报道的2D和3D FE材料。该论文为实现本征单层拓扑FE金属提供了重要的一步，并为未来的非线性光学器件铺平了道路。

（彭怡然）

Two-Dimensional Topological Ferroelectric Metal with Giant Shift Current

Liu Yang, Lei Li, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186801 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186801

自2022年以来，已经报道了几种压电陶瓷系统中的超高电致应变（>1%），这引起了压电领域越来越多的兴趣；然而，其机制尚不清楚。在这里，在非化学计量(K_0.48Na_0.52)_0.99NbO_2.995陶瓷中，作者直接观察到一种新奇的电场诱导弯曲（电弯曲）现象，在±50 kVcm^-1的电场下，该现象在视觉上表现出交替的凹凸形变，导致测量的超高电应变。结果表明，电弯曲形变是由电场作用下陶瓷上下表面层中定向缺陷偶极子的拉伸或压缩引起的不同应力引起的。因此，在室温下获得了31.8%的巨大表观电应变。作者的发现是对凝聚态物理学领域的重要补充和完善，同时也为未来高性能致动器和智能设备的设计提供了新的策略和启示。

（郑鹏宇）

Defect Dipole Asymmetry Response Induces Electrobending Deformation in Thin Piezoceramics

Shuo Tian, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186802 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186802

作者提出了在连接完美电导体（PEC）和完美磁导体（PMC）平行平板波导的界面处形成的新型电磁表面波，其中包含具有正介电常数和磁导率的材料。这一发现挑战了表面波需要负介电常数或负磁导材料的传统观点。理论模态分析和数值模拟确认了PEC-PMC界面处表面波的存在。此外，模拟的棱镜耦合实验验证了在PEC-PMC界面处表面watpdel 1 ve的激发。封闭PEC-PMC表面上的局域表面波的共振响应与Drude圆柱体的响应非常相似。这一发现拓宽了对电磁表面波生成条件的理解，并加深了对电磁现象的认识。

（杨颖）

Discovery of Electromagnetic Surface Waves at the Interface between Perfect Electric Conductor and Perfect Magnetic Conductor Parallel-Plate Waveguides

Seong-Han Kim and Chul-Sik Kee

Phys. Rev. Lett. 133, 186901 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186901

电磁参数的时空调制为先进的场控制提供了令人兴奋的新的可能性。作者探讨了参数随时间呈阶跃变化的洛仑兹型色散的时变界面波散射，揭示了一个新的过程：在系统的自然共振处产生非常规频率。值得注意的是，这种现象能使传播波和倏逝波耦合，从而使表面波模式直接远场激发，而无需空间光栅或棱镜的调解。这些结果提出了一种用于设计紧凑和超快的光子器件的新策略，消除了亚波长空间结构或延长的时间调制的必要性。

（许禛）

Harnessing the Natural Resonances of Time-Varying Dispersive Interfaces

Carlo Rizza, Maria Antonietta Vincenti, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186902 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.186902

作者展示了在激子-极化子系统中的宏观相干态，其中非平衡极化子玻色-爱因斯坦凝聚与宏观占据的振动态共存。强烈的激子-振动耦合在腔极化子和分子振动自由度之间诱导了有效的光机械相互作用，导致在共振蓝移配置中的振动放大。这种相互作用提供了一种交感机制来实现振动凝聚，在腔控制化学、非线性和量子光学中具有潜在的应用前景。

（刘瑞）

Sympathetic Mechanism for Vibrational Condensation Enabled by Polariton Optomechanical Interaction

V. Y. Shishkov, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 186903 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.186903

考虑阻尼作用时，非线性振子的周期链在特定物理参数范围内存在孤子解。本文研究了外部激励下阻尼非线性晶格中稳态孤子的动力学，主要关注与振子固有频率相关的杂质的影响。Barbosa等人通过实验和数值模拟证明了在外部驱动周期晶格中掺入杂质可以在高阻尼区域和周期结构的霍普夫分岔（Hopf bifurcation）附近扩展孤子稳定性图。通过无序阻尼非线性薛定谔方程，给出了与实验事实非常吻合的数学描述。作者表明了链上杂质如何自发使晶格孤子成核。所得结果为阻尼非周期结构中控制非线性能量局域化的无序功能化开辟了道路。

Standing Solitons Tuned by Impurities in Damped Nonlinear Lattices under External Excitation

Arthur Barbosa et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 187201 (2024)

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.187201

Chul-Ung Woo等人报告了具有离散对称性的自推进粒子系统在主动Ising模型中的运动诱导钉扎转变。众所周知，该模型表现出液气型群聚相变，但最近的一项研究表明，由于液滴激发，极性序是亚稳态的。通过大量的蒙特卡洛模拟，作者证明，对于中等的排列相互作用强度，稳态的特征是局部域的移动，这使得极序在空间和时间上都很短。他们进一步证明，随着排列相互作用强度的增加，碰撞域之间的界面变得固定。单个自推进粒子在界面上的来回共振运动被确定为钉扎机制。他们还给出了运动诱导钉扎转变的数值相图，以及钉扎界面生长和收缩动力学的近似解析理论。其结果表明，在粒子扩散速率远小于自推进速率的情况下，钉扎界面生长到宏观尺寸，阻碍了极性序。相反制度下的生长行为及其对极性序的影响仍未得到解决，需要进一步研究。

（吴雨轩）

Motility-Induced Pinning in Flocking System with Discrete Symmetry

Chul-Ung Woo and Jae Dong Noh

Phys. Rev. Lett. 133, 188301 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.188301

近年来，活性布朗粒子已成为研究活性物质行为的一个突出模型系统，其中粒子通过利用周围环境的能量来形成自推进运动。研究活性物质的一个基本目标是阐明其集体行为背后的物理机制。从分子玻璃的进展中汲取灵感，该项研究揭示了主动布朗振子横向光谱内的低能“扁平模式”——一种近乎二维的双分散颗粒组装。Cunyuan Jiang等人证明，这种集体激发导致了振动态密度（VDOS）的异常过剩，超出了声子德拜贡献。他们通过探索实验系统的参数空间并调整堆积分数、振动频率、粒径比和混合比来表征这种扁平模式的特性。此外，他们通过经验证据确定，通过每个粒子对减少的横向VDOS的贡献的空间分布来识别的弦状动力学缺陷，是平坦模式及其相关异常的微观起源。

（吴雨轩）

Dispersionless Flat Mode and Vibrational Anomaly in Active Brownian Vibrators Induced by Stringlike Dynamical Defects

Cunyuan Jiang, et al.

Phys. Rev. Lett. 133, 188302 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.188302

蛋白质折叠本质上是一个多时间尺度的问题。虽然人们普遍认为非马尔可夫效应存在于短时间尺度上，但尚不清楚记忆依赖性摩擦是否会影响长时间尺度的蛋白质折叠反应动力学。将摩擦记忆核提取技术与最近发表的在中性和降低pH值条件下对α3D蛋白的广泛全原子模拟相结合，Benjamin A. Dalton等人研究表明pH值的降低通过显著缩短摩擦记忆衰减时间来改变作用于折叠蛋白的摩擦。这将α3D折叠反应动力学从记忆显著加速折叠的明显非马尔可夫状态切换到记忆不影响折叠时间的马尔可夫状态。他们探索了在pH值降低下消除的盐桥相互作用，这是α3D中非马尔可夫摩擦的关键微观起源。

（吴雨轩）

pH Modulates Friction Memory Effects in Protein Folding

Benjamin A. Dalton and Roland R. Netz

Phys. Rev. Lett. 133, 188401 (2024)

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.188401