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全息對偶中的凝聚態物理

  • 作者：(荷)楊·扎寧//孫雅文//劉焱//(荷)科恩拉德·沙爾姆|責編:陳艷峰//崔慧嫻|譯者:孫雅文//賴騰洲//潘文彬//吳昕蒙
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030816726
  • 出版日期：2025/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：494
人民幣：RMB 248 元      售價：元
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內容大鋼
    強關聯量子物質與量子引力是現代基礎物理中仍然未能完整描述的兩個重要基本領域，而引力的全息性質與量子糾纏將這兩個領域緊密地關聯在一起。經典引力計算能夠揭示強耦合量子多體體系的物理特性。本書在系統回顧凝聚態物理已取得的成就與面臨的挑戰後，深入介紹了全息框架下強耦合量子多體體系的豐富性質，包括全息熱態、流體力學、全息超導、奇異金屬等現象的理論描述。最終，我們到達一個關鍵問題：全息量子物質究竟是什麼？書中指出，高度糾纏的全息量子物質與凝聚態物理中的奇異金屬等體系呈現出驚人的相似性，這一發現為凝聚態物理帶來了怎樣的新視角與啟示？Jan Zaanen及其合作者憑借深刻的物理直覺和鮮明的物理圖像，為這一問題提供了引人注目的見解。
    本書面向從事引力、量子引力及凝聚態物理前沿研究的科研人員，同時也適合剛踏入這一領域的高年級本科生與研究生，為他們提供系統而深入的理論指引。
作者介紹
(荷)楊·扎寧//孫雅文//劉焱//(荷)科恩拉德·沙爾姆|責編:陳艷峰//崔慧嫻|譯者:孫雅文//賴騰洲//潘文彬//吳昕蒙
目錄
譯者序
原書前言
第1章  引言
  1.1  全息物質導覽
  1.2  AdS/CFT對應：將物理學理論統一起來
  1.3  AdS/CFT對應，重整化群的幾何化，以及量子臨界態
  1.4  全息對偶和物質的本性
    1.4.1  有限溫度的零密度共形物質
    1.4.2  有限密度的全息奇異金屬（第8章和第9章）
    1.4.3  內聚的全息物質：超導和費米液體（第10章和第11章）
    1.4.4  現實凝聚態物質：平移對稱破缺（第12章）
  1.5  全息，凝聚態物理和量子信息
    1.5.1  全息和實驗上的凝聚態體系有關係嗎
    1.5.2  量子物質：宏觀尺度上的糾纏
第2章  凝聚態：已開拓的領土
  2.1  凝聚態中的量子場論：玻色序漲落
    2.1.1  玻色場論篇章
    2.1.2  2+1維的Abelian-Higgs對偶
    2.1.3  玻色量子臨界態
  2.2  量子物質：當糾纏變得宏觀
    2.2.1  物質的本性VS「鬼魅般的超距作用」
    2.2.2  長程糾纏和不可壓縮量子液體
  2.3  非凡的費米液體
  2.4  費米體系的平均場不穩定性：BCS及超出BCS
  2.5  Hertz-Millis模型和臨界費米面
第3章  凝聚態：挑戰
  3.1  強關聯電子模型的主要內容
  3.2  Mottness，非費米液體和RVB超導
  3.3  來自弱排斥相互作用的非傳統超導
  3.4  數值機制Ⅰ：密度矩陣重整化群和張量直積態
  3.5  數值機制Ⅱ：無窮多維和動力學平均場論
  3.6  實驗室中的量子物質
    3.6.1  重費米子簡介
    3.6.2  銅氧化物簡介
第4章  全息與凝聚態中的大N場論
  4.1  全息原理的簡短歷史、黑洞、弦論和AdS/CFT對應的起源
    4.1.1  作為量子引力理論的弦論
    4.1.2  AdS/CFT對偶的誕生
    4.1.3  從AdS/CFT到AdS/CMT
  4.2  作為矩陣場論的Yang-Mills和最終的大N平均場
    4.2.1  矢量大N模型和凝聚態物理
    4.2.2  規範理論和矩陣大N模型
    4.2.3  規範不變的算符和它們的推廣
    4.2.4  大N因子化分解與終極平均場理論
  4.3  大N矩陣模型的主表述和弦論
    4.3.1  弦論，膜，黑洞
    4.3.2  CFT和AdS的邊界
  4.4  AdS/CFT對偶是場論/引力對偶
第5章  作為計算工具的AdS/CFT對應：字典
  5.1  GKPW規則的運用：計算關聯函數

    5.1.1  例：CFT的實時關聯函數
    5.1.2  三點及多點關聯函數
  5.2  關聯、標度和RG流
  5.3  對稱性的對應和字典列表
第6章  有限溫度魔法：黑洞和全息熱力學
  6.1  體時空中的黑洞和邊界上的有限溫度
    6.1.1  平直時空中的黑洞
    6.1.2  AdS中的黑洞和AdS/CFT熱力學
  6.2  全息熱力學：Hawking-Page相變
  6.3  AdS/QCD的一個簡要介紹
  6.4  有限溫度GKPW規則：熱關聯函數和Schwinger-Keldysh形式
第7章  全息流體力學
  7.1  量子臨界和最小黏度
  7.2  從體時空引力動力學推導流體的Navier-Stokes方程
  7.3  電導率：體時空中光子對應的守恆流
  7.4  流體力學和量子反常
第8章  有限粒子數密度：Reissner-Nordstrom黑洞和奇異金屬
  8.1  Reissner-Nordstrom奇異金屬
  8.2  AdS2近視界幾何和演生的局域量子臨界性
  8.3  伽利略連續介質中RN金屬的零聲和電導率
  8.4  演生的全息量子臨界相的標度圖譜
第9章  全息光電效應和RN金屬：作為探針的費米子
  9.1  全息費米子
    9.1.1  全息中的費米子關聯函數
  9.2  全息費米面的發現
  9.3  計算費米子譜函數：薛定諤勢和匹配方法
  9.4  全息費米子物理：禁閉，半全息和黑洞穩定性
第10章  全息超導
  10.1  有標量毛的AdS黑洞
  10.2  全息超導的唯象性質
    10.2.1  超流流體力學和湍流
    10.2.2  光譜學，隧穿和全息超導
    10.2.3  非傳統超導：三重態情形
  10.3  觀察Tc的起源：奇異金屬的對極化率
  10.4  全息超導的相圖
  10.5  全息超導體的零溫態
    10.5.1  禁閉和全息超導：重新發現BCS
    10.5.2  零溫下的退禁閉全息超導體
第11章  全息費米液體：穩定的費米液體和作為其全息對偶的電子星
  11.1  硬牆全息中內聚的朗道費米液體
    11.1.1  全息中的Luttinger定理
  11.2  電子星作為全息費米子的對偶
    11.2.1  半經典電子星流體以及「俄羅斯套娃費米液體」
    11.2.2  流體極限下的電子星熱力學、電導和光電發射
  11.3  全息費米液體景觀：徑向重新量子化和不穩定性
    11.3.1  微擾重新量子化：「WKB」電子星
    11.3.2  伸縮子和奇異金屬–費米液體量子相變
    11.3.3  全息費米液體中傳統和非傳統的不穩定性
第12章  破壞平移不變性
  12.1  輸運和非粒子物理：記憶矩陣方法

  12.2  全息超導中的周期性勢場和光電導
  12.3  晶格勢場和Reissner-Nordstr.m金屬中的費米子譜函數
  12.4  單向勢場變強：Bianchi Ⅶ幾何和量子近晶相
  12.5  有質量引力理論作為平移對稱性破缺的對偶
  12.6  全息結晶：平移對稱性的自發破缺
第13章  自上而下的AdS/CMT
  13.1  從超引力出發的自上而下的AdS/CMT模型
    13.1.1  Kaluza-Klein約化和自洽截斷
    13.1.2  自上而下的全息超導體
    13.1.3  自上而下的全息費米液體
  13.2  從相交Dp/Dq膜出發的探針膜全息
    13.2.1  全息的味輸運
    13.2.2  攜帶味的全息超導
    13.2.3  全息雜質模型
    13.2.4  未來的自上而下模型
第14章  展望：全息和量子物質
  14.1  不明的全息物理對象
    14.1.1  截斷幾何：禁閉與回歸正常態
    14.1.2  全息物質和量子臨界相的出現
    14.1.3  RN金屬：從全息中的分數化到糾纏
    14.1.4  全息對稱性破缺不是短程糾纏直積態
  14.2  全息物質是極端量子物質嗎
    14.2.1  馮·諾依曼熵和Renyi熵
    14.2.2  全息糾纏熵
    14.2.3  馮·諾依曼熵和奇異金屬
    14.2.4  量子臨界態及其糾纏
    14.2.5  費米量子臨界性
    14.2.6  量子臨界性，長程糾纏和AdS時空
  14.3  與凝聚態相關的最後信息
參考文獻

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