強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物質(zhì)與量子引力是現(xiàn)代基礎(chǔ)物理中仍然未能完整描述的兩個(gè)重要基本領(lǐng)域，而引力的全息性質(zhì)與量子糾纏將這兩個(gè)領(lǐng)域緊密地關(guān)聯(lián)在一起。經(jīng)典引力計(jì)算能夠揭示強(qiáng)耦合量子多體體系的物理特性。本書(shū)在系統(tǒng)回顧凝聚態(tài)物理已取得的成就與面臨的挑戰(zhàn)后，深入介紹了全息框架下強(qiáng)耦合量子多體體系的豐富性質(zhì)，包括全息熱態(tài)、流體力學(xué)、全息超導(dǎo)、奇異金屬等現(xiàn)象的理論描述。最終，我們到達(dá)一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：全息量子物質(zhì)究竟是什么？書(shū)中指出，高度糾纏的全息量子物質(zhì)與凝聚態(tài)物理中的奇異金屬等體系呈現(xiàn)出驚人的相似性，這一發(fā)現(xiàn)為凝聚態(tài)物理帶來(lái)了怎樣的新視角與啟示？JanZaanen及其合作者憑借深刻的物理直覺(jué)和鮮明的物理圖像，為這一問(wèn)題提供了引人注目的見(jiàn)解。
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2005-09--2010-07 中國(guó)科學(xué)院理論物理所 物理博士學(xué)位
2001-09--2005-07 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 物理學(xué)士學(xué)位2015-06~2017-09,西班牙國(guó)家科學(xué)院理論物理所, 瑪麗居里學(xué)者
2013-10~2015-05,西班牙國(guó)家科學(xué)院理論物理所, 博士后
2010-09~2013-09,萊頓大學(xué), 博士后
現(xiàn)在任職：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)物理學(xué)院，研究員
主要研究方向：高能理論物理，引力，弦論，黑洞物理，引力/規(guī)范對(duì)偶理論物理主要研究方向：高能理論物理，引力，弦論，黑洞物理，引力/規(guī)范對(duì)偶
承擔(dān)的主要科研項(xiàng)目： 2018-2020 中組部千人計(jì)劃青年項(xiàng)目
目錄
譯者序
原書(shū)前言
第1章 引言 1
1.1 全息物質(zhì)導(dǎo)覽 1
1.2 AdS/CFT對(duì)應(yīng)：將物理學(xué)理論統(tǒng)一起來(lái) 3
1.3 AdS/CFT對(duì)應(yīng)，重整化群的幾何化, 以及量子臨界態(tài) 5
1.4 全息對(duì)偶和物質(zhì)的本性.15
1.4.1 有限溫度的零密度共形物質(zhì) 17
1.4.2 有限密度的全息奇異金屬 (第8章和第9章) 19
1.4.3 內(nèi)聚的全息物質(zhì)：超導(dǎo)和費(fèi)米液體 (第10章和第11章) 21
1.4.4 現(xiàn)實(shí)凝聚態(tài)物質(zhì)：平移對(duì)稱(chēng)破缺 (第12章) 22
1.5 全息，凝聚態(tài)物理和量子信息 23
1.5.1 全息和實(shí)驗(yàn)上的凝聚態(tài)體系有關(guān)系嗎 24
1.5.2 量子物質(zhì)：宏觀(guān)尺度上的糾纏.25
第2章 凝聚態(tài)：已開(kāi)拓的領(lǐng)土 27
2.1 凝聚態(tài)中的量子場(chǎng)論：玻色序漲落 29
2.1.1 玻色場(chǎng)論篇章 29
2.1.2 2+1 維的Abelian-Higgs對(duì)偶 33
2.1.3 玻色量子臨界態(tài) 36
2.2 量子物質(zhì)：當(dāng)糾纏變得宏觀(guān) 43
2.2.1 物質(zhì)的本性 VS“鬼魅般的超距作用” 44
2.2.2 長(zhǎng)程糾纏和不可壓縮量子液體.46
2.3 非凡的費(fèi)米液體 48
2.4 費(fèi)米體系的平均場(chǎng)不穩(wěn)定性: BCS 及超出 BCS 54
2.5 Hertz-Millis模型和臨界費(fèi)米面 58
第3章 凝聚態(tài)：挑戰(zhàn) 62
3.1 強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子模型的主要內(nèi)容 64
3.2 Mottness，非費(fèi)米液體和RVB超導(dǎo).67
3.3 來(lái)自弱排斥相互作用的非傳統(tǒng)超導(dǎo) 74
3.4 數(shù)值機(jī)制I：密度矩陣重整化群和張量直積態(tài) 76
3.5 數(shù)值機(jī)制II：無(wú)窮多維和動(dòng)力學(xué)平均場(chǎng)論 78
3.6 實(shí)驗(yàn)室中的量子物質(zhì) 80
3.6.1 重費(fèi)米子簡(jiǎn)介 80
3.6.2 銅氧化物簡(jiǎn)介 82
第4章 全息與凝聚態(tài)中的大N場(chǎng)論 88
4.1 全息原理的簡(jiǎn)短歷史、黑洞、弦論和AdS/CFT對(duì)應(yīng)的起源 89
4.1.1 作為量子引力理論的弦論 90
4.1.2 AdS/CFT對(duì)偶的誕生 94
4.1.3 從AdS/CFT到AdS/CMT 95
4.2 作為矩陣場(chǎng)論的Yang-Mills和最終的大N平均場(chǎng) 98
4.2.1 矢量大N模型和凝聚態(tài)物理 98
4.2.2 規(guī)范理論和矩陣大N模型 101
4.2.3 規(guī)范不變的算符和它們的推廣 103
4.2.4 大N因子化分解與終極平均場(chǎng)理論 107
4.3 大N矩陣模型的主表述和弦論 108
4.3.1 弦論，膜，黑洞 110
4.3.2 CFT和AdS的邊界 115
4.4 AdS/CFT對(duì)偶是場(chǎng)論/引力對(duì)偶 116
第5章 作為計(jì)算工具的AdS/CFT對(duì)應(yīng)：字典.127
5.1 GKPW規(guī)則的運(yùn)用：計(jì)算關(guān)聯(lián)函數(shù).129
5.1.1 例：CFT的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)函數(shù) 133
5.1.2 三點(diǎn)及多點(diǎn)關(guān)聯(lián)函數(shù) 136
5.2 關(guān)聯(lián)、標(biāo)度和RG流 140
5.3 對(duì)稱(chēng)性的對(duì)應(yīng)和字典列表 146
第6章 有限溫度魔法：黑洞和全息熱力學(xué) 149
6.1 體時(shí)空中的黑洞和邊界上的有限溫度 150
6.1.1 平直時(shí)空中的黑洞 150
6.1.2 AdS 中的黑洞和AdS/CFT熱力學(xué) 152
6.2 全息熱力學(xué)：Hawking-Page相變 163
6.3 AdS/QCD的一個(gè)簡(jiǎn)要介紹 174
6.4 有限溫度GKPW規(guī)則：熱關(guān)聯(lián)函數(shù)和 Schwinger-Keldysh形式 181
第7章 全息流體力學(xué) 188
7.1 量子臨界和最小黏度 191
7.2 從體時(shí)空引力動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)流體的 Navier-Stokes方程 201
7.3 電導(dǎo)率：體時(shí)空中光子對(duì)應(yīng)的守恒流 205
7.4 流體力學(xué)和量子反常 212
第8章 有限粒子數(shù)密度:Reissner-Nordstrom黑洞和奇異金屬 217
8.1 Reissner-Nordstrom奇異金屬.219
8.2 AdS2近視界幾何和演生的局域量子臨界性 224
8.3 伽利略連續(xù)介質(zhì)中RN金屬的零聲和電導(dǎo)率 227
8.4 演生的全息量子臨界相的標(biāo)度圖譜 236
第9章 全息光電效應(yīng)和RN金屬：作為探針的費(fèi)米子 245
9.1 全息費(fèi)米子 248
9.1.1 全息中的費(fèi)米子關(guān)聯(lián)函數(shù) 249
9.2 全息費(fèi)米面的發(fā)現(xiàn) 256
9.3 計(jì)算費(fèi)米子譜函數(shù)：薛定諤勢(shì)和匹配方法 263
9.4 全息費(fèi)米子物理：禁閉，半全息和黑洞穩(wěn)定性 274
第10章 全息超導(dǎo).279
10.1 有標(biāo)量毛的AdS黑洞 281
10.2 全息超導(dǎo)的唯象性質(zhì).289
10.2.1 超流流體力學(xué)和湍流 289
10.2.2 光譜學(xué), 隧穿和全息超導(dǎo) 292
10.2.3 非傳統(tǒng)超導(dǎo)：三重態(tài)情形 296
10.3 觀(guān)察 Tc 的起源：奇異金屬的對(duì)極化率 300
10.4 全息超導(dǎo)的相圖 306
10.5 全息超導(dǎo)體的零溫態(tài) 311
10.5.1 禁閉和全息超導(dǎo)：重新發(fā)現(xiàn)BCS 311
10.5.2 零溫下的退禁閉全息超導(dǎo)體 313
第11章 全息費(fèi)米液體：穩(wěn)定的費(fèi)米液體和作為其全息對(duì)偶的電子星 318
11.1 硬墻全息中內(nèi)聚的朗道費(fèi)米液體 321
11.1.1 全息中的Luttinger定理 323
11.2 電子星作為全息費(fèi)米子的對(duì)偶 329
11.2.1 半經(jīng)典電子星流體以及“俄羅斯套娃費(fèi)米液體” 331
11.2.2 流體極限下的電子星熱力學(xué)、電導(dǎo)和光電發(fā)射 336
11.3 全息費(fèi)米液體景觀(guān)：徑向重新量子化和不穩(wěn)定性 340
11.3.1 微擾重新量子化：“WKB”電子星 341
11.3.2 伸縮子和奇異金屬–費(fèi)米液體量子相變 341
11.3.3 全息費(fèi)米液體中傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的不穩(wěn)定性 350
第12章 破壞平移不變性 352
12.1 輸運(yùn)和非粒子物理：記憶矩陣方法 354
12.2 全息超導(dǎo)中的周期性勢(shì)場(chǎng)和光電導(dǎo) 365
12.3 晶格勢(shì)場(chǎng)和Reissner-Nordstr.m金屬中的費(fèi)米子譜函數(shù) 370
12.4 單向勢(shì)場(chǎng)變強(qiáng)：Bianchi VII幾何和量子近晶相 374
12.5 有質(zhì)量引力理論作為平移對(duì)稱(chēng)性破缺的對(duì)偶 382
12.6 全息結(jié)晶：平移對(duì)稱(chēng)性的自發(fā)破缺 392
第13章 自上而下的AdS/CMT 398
13.1 從超引力出發(fā)的自上而下的 AdS/CMT 模型 399
13.1.1 Kaluza-Klein約化和自洽截?cái)?400
13.1.2 自上而下的全息超導(dǎo)體 404
13.1.3 自上而下的全息費(fèi)米液體 406
13.2 從相交Dp/Dq膜出發(fā)的探針膜全息 409
13.2.1 全息的味輸運(yùn) 417
13.2.2 攜帶味的全息超導(dǎo) 421
13.2.3 全息雜質(zhì)模型 423
13.2.4 未來(lái)的自上而下模型 427
第14章 展望：全息和量子物質(zhì) 428
14.1 不明的全息物理對(duì)象.428
14.1.1 截?cái)鄮缀?禁閉與回歸正常態(tài) 429
14.1.2 全息物質(zhì)和量子臨界相的出現(xiàn) 429
14.1.3 RN金屬：從全息中的分?jǐn)?shù)化到糾纏 431
14.1.4 全息對(duì)稱(chēng)性破缺不是短程糾纏直積態(tài).433
14.2 全息物質(zhì)是極端量子物質(zhì)嗎 434
14.2.1 馮？諾依曼熵和 Renyi熵 434
14.2.2 全息糾纏熵 439
14.2.3 馮？諾依曼熵和奇異金屬 443
14.2.4 量子臨界態(tài)及其糾纏 446
14.2.5 費(fèi)米量子臨界性 447
14.2.6 量子臨界性，長(zhǎng)程糾纏和AdS時(shí)空 453
14.3 與凝聚態(tài)相關(guān)的最后信息 458
參考文獻(xiàn) 461
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