J. D. Jackson 于 2016 年 5 月 20 日去世， 91 岁。 Jackson 的经典电动力学第一版 1962 年出版后，很快成为物理研究生的标准教材，也取代 Stratton 的电磁理论成为电磁基础理论的权威专著。 1975 年出了第二版， 1998 年第三版。这本书在 50 余年的漫长历史中，其地位从没有动摇过。 Jackson 走了，这本培养了很多代物理学家的书还会保持其地位很长的时间。 据说，全世界做完 Jackson 习题的人屈指可数，网上流传几个版本的习题解答，似乎还没有一个所有习题的解答。 碰到电磁学的问题，我第一个想到的就是查 Jackson 的书，但最后一次认真读这本书大概是 30 年前了，读的是第二版。也许，该抽点时间，认真读一下第三版了。
严格的数学证明 经过几天 的进一步研究，现在已经可以为数日以来定性阐释的理论观点，给出一个严格的数学证明如下—— ⒈根据电磁波基本方程⑴式， 产生电磁波辐射的必要条件是磁场 B 对时间t的二阶微商不为零。 ⒉根据洛仑兹变换，有公式⑵式， ⒊根据矢量微分法则，可导出⑶式， ⒋（定理1）对于如图1所示，X-Y平面内，沿逆时针方向在匀强磁场 B （方向为Z轴正向），做匀速圆周运动的电荷+q；可以证明d B /dt=0.（因此，无电磁波辐射产生） 定理1，证明如下： ⑶式第①项为零；（根据是：匀速圆周运动速率V不变，dV/dt=0) ⑶式第②项为零；（根据是： E 初始设定值就是零） ⑶式第③项为零；（根据是： E 初始设定值就是零） ⑶式第④项为零；（根据是： E 初始设定值就是零） 至此，定理1证毕。 ⒌（定理2） 对于如图2所示，X-Y平面内，沿逆时针方向在电子-q，绕其与质子+q的公共质心（坐标原点）做匀速圆周运动；可以证明d B /dt=0.（因此，无电磁波辐射产生） 定理2，证明如下： ⑶式第①项为零；（根据是：匀速圆周运动速率V不变，dV/dt=0) ⑶式第②项为零；（根据是： E的量值大小不变， dE/dt=0 ） ⑶式第③项为零；（根据是：d e v / dt平行于 e E ） ⑶式第④项为零；（根据是：d e E /dt平行于 e V ） 至此，定理2证毕。
1. Tellegen形式 我们知道普通材料的本构关系是 然而不排除空间色散和倒易性导致的更广泛的材料形式 关于后面的磁电耦合参量一种广泛接受的形式是 其中 是Tellegen参量，而 是手征参量，因此也可以称做Tellegen形式。 的起源是外部磁场诱导出环形电流然后产生电场，是磁电耦合，与分子单元的手性有关。D滞后于H1/4个周期。 代表Tellegen介质，表征的是 电磁耦合，考虑磁子伴生着电偶极，当外部电磁场影响电偶极时，伴随着影响了磁子，从而产生磁响应。响应没有相位滞后，对应的是倒易性的破坏。 2. 研究人员 由于双各向异性介质的研究并不多，所以具有原创性以及现在代表性的人物需要注意 美国宾夕法尼亚 A. Lakhtakia, T. G. Mackay 芬兰赫尔辛基 S. A. Tretyakov, A. Sihvola, I. V. Lindell 以及 D. L. Jaggard, N. Engheta 当然还有Landau、Kong以及Post的书。 3. 争议 关于双各向异性介质的本构关系有很多形式，比如Drude-Born形式，Tellegen形式等。从频域说，各种形式i是等价的，但是时域表现是完全不同的，其物理意义也不一样。 前面所谓的Tellegen形式采用的较多，而且是local的。而Landau书中采用了 形式是非局域的，反应了空间色散。我们的工作仍然需要继续揭示一下这个问题，因为torsion对应的是空间的非完整性。 4. 磁电耦合常数 结合Tellegen介质的本构关系以及Lorentz倒易定理，Lorentz倒易定理说的是发射和接收的互易关系 有 以及 无耗散性决定 以及
这是从 吴老师的力学问题 来的。 当然，力学问题也有点问题： 1.“ 由于有压载铁，潜水器才能成为负浮力”——“ 潜水器”成为“力”，这是语法问题，不讨论。但是“负浮力”一说值得商榷。浮力是向上的，那么负浮力就是向下的了？怎么产生的？ 实际情况是，如果在潜水器外边加压载铁，浮力只会增加（因为总体积增加，所以排开的水的体积也增加）。但是所受的重力也会增加。因为浮力等于物体排开水的重量即与物体体积相等的水所受的重力（但方向相反），所以如果密度比水大的物体，所受重力一定大于浮力。所以加上压载铁尽管增加了浮力，但是增加的重力更大。总的效果是增加了方向向下的、重力和浮力的合力。 2.加了压载铁，“ 加速度还可大于重力加速度”— —从传说中伽利略的比萨斜塔实验那时起人们就知道，无论加了什么，重力加速度都不变。 变的是重力和浮力产生的合力所对应的加速度。 主要想说的是电动力学问题。 吴老师说：“ 如果‘蛟龙’也将声波转换为电磁波传送、接收，则因电磁波在海水中的传播速度也远小于在太空和大气中的，也会有较大的延迟。 ” 实际情况是，光学电磁波（速度每秒30万公里）在海水里传播速度不会变化太多。但是会衰减很快。 其实人们早就在琢磨潜艇是否可以用无线电通讯——这是世界难题，真正的尖端科学。 抄一段笔者几年前的博文： 世界大国的威慑打击力量，特别是第二次打击力量，核潜艇是一个关键的组成部分。而潜艇的长距离水下通讯以及对周围目标的长距离侦测，一直是难以解决的尖端问题。 人类相互之间的通信联络和对周围世界的认识，离不开波。在地球环境这样的“介质”中，主要就是声波和电磁波。所谓眼观六路、耳听八方，就是利用眼睛对在物体上反射（或发射）的可见光接受和耳朵对声波的感知。但是要实现远距离的快速通讯，还是要靠电磁波。古代的烽火台和现在的各种“无线”通讯手段都是依靠电磁波的长距离、弱衰减的快速传播。有线的通讯手段也是在导体或光介质中传播电磁波（或者电磁波通过模式转换而成的静电波）。 但是在水下（特别是海水中），电磁波衰减得很厉害。这主要是水（特别是海水）是弱电离、强碰撞的。不同频率的电磁波在这样的介质中会激发带电粒子不同的振荡模式。而这些振荡因为与水分子的热碰撞而很快衰减。越是高频的电磁波，越容易激发带电粒子的高频振荡模式，使得电磁波在水中的衰减长度越短。有人把这种现象比做金属对电磁场的屏蔽效应。但它们在物理上不一样。后者主要是因为其很高的截止频率（这个问题我们以后有机会再详细说），而电磁波在海水中的衰减与前几年大家谈论的等离子体隐身的原理类似。 正因为海水的这个特性，潜艇的水下通讯和侦测主要靠声纳。但是声波在水中也很难传得远。特别是岸基的指挥系统如何同远在地球另一半的核潜艇进行通信联络？这是各国海军、特别是核大国海军面临的一大难题。 还有一个问题： 神九的通信问题。 神九可以用微波通信，没问题。因为大气对电磁波的吸收可以忽略。但是也不是总没问题。这几天神九要回来了。路上会有问题——就是大家熟知的“黑障”。 “黑障”问题和海水对电磁波的吸收问题是两种问题。但是相互联系。笔者写过一篇《 金属为什么多是亮晶晶的？ 》，也是相同的问题：光学电磁波在等离子体中的传播问题。 也抄一段相关的在下面： 只要学过大四的等离子体物理（电动力学里也会讲），就知道：光学电磁波在（均匀、非磁化）等离子体中的色散关系是： w 2 =( w pe ) 2 +k 2 c 2 。这里 w pe 是“等离子体频率”，即等离子体受到高频电磁扰动后自由电子振荡的频率。这个频率由 ( w pe ) 2 =4 p ne 2 /m e 给出。其中的圆周率 p 、电子电荷 e 与质量 m e 都是基本自然常数，所以实际上 w pe 只与等离子体中自由电子密度的平方根成正比。固体金属里的自由电子密度大约是 10 22 -10 23 /cm 3 ，对应的等离子体频率 w pe 大约在 10 16 Hz的范围 ，在紫外的频谱区。所以一般的固体金属对整个可见光谱（～ 10 14 Hz ）都是“截止”的。 “黑障”问题就是典型的截止问题：航天器在返回大气层时与大气的高速相对运动会产生高温，造成大气分子电离，在航天器周围产生高密度的等离子体。因为等离子体的截止频率与密度的平方根成正比，所以这种高密度等离子体的截止频率超过了微波通信的频率，导致通信的“截止”——微波波段的电磁波无法穿透这层包裹航天器的等离子体。 而海水对电磁波的吸收则是因为电磁波激发的游离电子的高频振荡与海水中水分子间的碰撞。（上面已经说过。） 这些都是非常有意思的等离子体物理问题。 还有就是吴老师提到的轨道变化（因为速度减小引起的，或者航天器任务需要的变轨）。 这种变化需要在轨动力。目前我国航天器的在轨动力都是化学推进器提供的。但是化学推进器的比冲（单位推力产生的动量）很低（300秒），效率也不高。所以航天器要带大量的推进剂（一般占发射重量的70%）上天（想象一下你开的宝马或者桑塔纳70%的载重能力要用来装汽油）。更先进的推进器是电推进器。除了一些特殊用途的微推进，电推进主要是等离子体推进。这里面的等离子体物理问题也是非常有意思的。以后有时间会详细说说。
2012-05-28 题目：用腔量子电动力学测量量子点的非马尔科夫声子失相位（dephasing） 作者：K. H. Madsen, P. Kaer, A. Kreiner-M?ller, S. Stobbe, A. Nysteen, J. M?rk, P. Lodahl 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5623v1 证实与L3光子晶体纳米腔具有空间耦合并谱失谐的单个量子点衰变速率展现宽带放大，这是声子辅助过程的一个明证。实验数据能用考虑了得自纵向声学声子的失相位的微观非马尔科夫模型进行解释。作者并解释了L3光子晶体腔与微柱形腔和Anderson局域化腔的行为的根本区别。比较理论和实验提出腔中量子点受到的等效声子密度。这个物理量决定了声子失相位过程。作者证实在腔量子电动力学装置中能敏锐测量等效声子密度。 题目： 热流驱动自旋波放大：阻尼和交换相互作用 作者：S. Borlenghi, M. Franchin, H. Fangohr, L. Bergqvist, a. Delin 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5650v1 题目：在超流费米气体中BCS极限下产生涡旋偶极 作者：S. Gautam 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5670v1 数值研究在超流费米气体中BCS极限下产生涡旋偶极。产生涡旋偶极的方法可以是障碍物运动速度超过临界值，也可以是将超流的两部分突然混合。在盘型俘阱中，冲击波能形成密度涟波，当蛇形不稳出现时，密度涟波衰变成涡旋偶极。 题目：电磁声子凝聚和激射 作者：David Snoke 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5756v1 备注：23 pages, 6 figures; Based on the book chapter in Exciton Polaritons in Microcavities, (Springer Series in Solid State Sciences vol. 172), V. Timofeev and D. Sanvitto, eds., (Springer, 2012) 本文综述了微腔中电磁声子凝聚与半导体腔结构中标准激射之间的相似和差别以及所谓“光子凝聚”的新实验。 题目：1D波色气体中相互作用淬灭之后依赖时空的关联函数的精确时间演化 作者：Jorn Mossel, Jean-S\'ebastien Caux 来源： http://arxiv.org/abs/1201.1885v2 研究相互作用的Lieb-Liniger气体在将相互作用突然关掉后的非平衡动力学。精确计算出依赖时空的关联函数在此后的时间演化。 不同的关联函数具有不同的弛豫行为。将长时平均与几种统计系综的预言结果做比较。固定粒子数的推广Gibbs系综给出长时情形和所用长度尺度的正确结果。 题目：具有零陈数是的驱动-耗散原子超流中的Majorana模 作者：C.-E. Bardyn, M. A. Baranov, E. Rico, A. Imamoglu, P. Zoller, S. Diehl 来源： http://arxiv.org/abs/1201.2112v2 研究2D费米子系统中耗散诱导的p-波配对态并说明在零陈数相中存在空间分开的Majorana零模。构造出阱俘Majorana零模的耗散涡旋的一个模型，并通过将问题映射到手征1D线——观察到用拓扑不变量（绕数）突然变化表征的非平衡拓扑相变——说明其拓扑起源。作者说明涡旋核部位存在单个Majorana零模与所用模型的耗散性质密切相关。操控耗散开启了实验实现这类态——无Hamiltonian对应物——的可能性。 题目：通过角分辨透过光格子中冷原子的量子衍射光栅研究Fock空间 作者：Adhip Agarwala, Madhurima Nath, Jasleen Lugani, K. Thyagarajan, Sankalpa Ghosh 来源： http://arxiv.org/abs/1202.5246v2 备注：40pp，PhysRevA 改变腔模与光格子之间的相对角度，通过腔的透射谱的峰也随之而变，这反映了被照射位置处原子的统计分布。因此，这种量子衍射光栅的角分辨透射谱能能提供关于光腔中超冷原子量子态的Fock空间结构的大量信息。 题目：物质波参数放大的动力学 作者：Robert B\"ucker, Ulrich Hohenester, Tarik Berrada, Sandrine van Frank, Aur\'elien Perrin, Stephanie Manz, Thomas Betz, Julian Grond, Thorsten Schumm, J\"org Schmiedmayer 来源： http://arxiv.org/abs/1203.5357v2 基于密度矩阵方法发展出参数放大的模型，它很自然地考虑了物质波的特殊性：巨大的损耗和源状态布居的时间依赖关系，长的相互作用时间，以及被放大模的空间动力学。用该模型解释了从1D简并波色气体发射的两支原子束的实验细节。 题目：量子点微腔系统中选择自旋的Purcell效应 作者：Qijun Ren, Jian Lu, H. H. Tan, Shan Wu, Liaoxin Sun, Weihang Zhou, Wei Xie, Zheng Sun, Yongyuan Zhu, C. Jagadish, S. C. Shen, Zhanghai Chen 来源： http://arxiv.org/abs/1008.1017v6 证实单量子点激子自旋态与量子点-微腔系统中的腔模选择性耦合。通过调节外磁场，不同的激子自旋态与腔之间的耦合不同。由于Purcell效应，自旋向上的激子态的发射强度相对自旋向下的激子态增大了26倍，表明光发射的选择性放大。用四能级速率方程建模，计算结果与实验结果定量相符。 题目：ZnO微米线中室温1D电磁声子凝聚 作者：Liaoxin Sun, Shulin Sun, Hongxing Dong, Wei Xie, M. Richard, Lei Zhou, L. S. Dang, Xuechu Shen, Zhanghai Chen 来源： http://arxiv.org/abs/1007.4686v1 腔-电磁声子的形成源自激子与腔模之间的强耦合，它是最有希望实现室温下宏观自发相干的复合波色子。至今，多数的关于电磁声子量子简并的实验都是在复杂的2D平面微腔中进行的。空间维数对激子电磁声子组成的复合波色子系统的相干量子简并性的影响仍不清楚。本文报道在ZnO微米线中第一次观察到1D电磁声子在室温凝聚。 题目：1D ZnO 激子电磁声子在室温下的热增宽可以忽略 作者：Aurélien Trichet, Liaoxin Sun, Goran Pavlovic, Nikolay A. Gippius, Guillaume Malpuech, Wei Xie, Zhanghai Chen, Maxime Richard, Le Si Dang 来源： http://arxiv.org/abs/0908.3838v2 半导体中的激子与声子库完全解耦——即使在室温——这是因为激子与光子之间的强相互作用。实验材料ZnO。 2012-05-29 题目：在弱非线性，弱色散和弱耗散极限情形下冷原子气体的流体力学 作者：Manas Kulkarni, Alexander G. Abanov 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5917v1 冷原子系统经常展现流体力学行为并维持非线性色散波的传播。虽然这种传播有赖于系统的诸多细节，在弱非线性，弱色散和弱耗散的普适极限下，仍能获得许多信息。在此极限下，使用归约微扰方法将与冷原子有关的流体力学模型映射为手性1D方程， 例如，KdV，Burgers，KdV-Burgers 以及 Benjamin-Ono 方程。这些方程已经被研究得很清楚。因此，上述的映射提供了一种简单的方法，用以估算原始的流体力学方程和研究非线性，色散和耗散之间的相互影响。非线性，色散和耗散三者是非线性流体力学的标志。 题目：光格子中相互排除的三组分费米原子的超流态 作者：Kensuke Inaba, Sei-ichiro Suga 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5964v1 若三种排斥相互作用的各向异性强，其中二种原子形成Cooper对，第三种仍是费米液体。第三种原子的密度涨落导致一个等效地吸引相互作用。若填充接近半填满，改变填充因子不影响超流的稳定性。确定了 温度-填充-排斥相互作用各向异性 相图。 题目：赝凝聚中的相位相干：用随机 G-P方程做 ab initio 分析 作者：D. Gallucci, S. P. Cockburn, N. P. Proukakis 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6075v1 研究非零温准-1D波色气体中相位相干对温度的时间依赖性。得到的结果与Richard et al. (Phys. Rev. Lett. 91, 010405 (2003)) 和 Hugbart et al. (Eur. Phys. J. D 35, 155-163 (2005))在整个实验温区 ($0.8T/T_{\phi}28$)的数据一致。分析从1D随机G-P方程出发，以通过自洽修正的方式计入横向赝1D效用，这使该模型在 $\mu ~ few \hbar \omega_\perp$情形下可用。 题目：BEC中1D相位涨落的动量谱 题目：S. Richard, F. Gerbier, J. H. Thywissen, M. Hugbart, P. Bouyer, A. Aspect 作者： http://arxiv.org/abs/cond-mat/0303137 备注：Phys. Rev. Lett. 91, 010405 (2003) 用Bragg谱测量纵横比为152的BEC的轴向动量分布。观察到1D相位涨落的动量分布的洛伦兹特征。分布宽度对温度的依赖性为赝凝聚理论提供了一个验证。观察到的凝聚长度与无密度涨落情形一致，即使相位涨落很大仍然若此。 题目：细长形凝聚物的相干长度：用物质波干涉测量所做的一项研究 作者：Mathilde Hugbart (LCFIO), Jocelyn Retter (LCFIO), Fabrice Gerbier, Andres Varon (LCFIO), Simon Richard, Joseph Thywissen, David Clement (LCFIO), Philippe Bouyer (LCFIO), Alain Aspect (LCFIO) 来源： http://arxiv.org/abs/cond-mat/0501456v1 备注：European Physical Journal D 35 (2005) 155-163 测量凝聚物介于相位相干与相位强涨落之间的过渡区时，它的空间关联函数。观察到1D相位涨落从高斯型连续变化到指数型。作为温度的函数，空间关联函数的宽度说明凝聚相干长度在两个参数区之间没有尖锐的转变。 题目：纳米管对超冷原子的散射和吸收 作者：B. Jetter, J. M\"arkle, P. Schneeweiss, M. Gierling, S. Scheel, A. G\"unther, J. Fort\'agh, T. E. Judd 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6161v1 研究静止和振动纳米管对冷原子的散射。发现用修正的成对求和方法能极大地简化散射势的计算。若用BEC，纳米管对原子的量子反射变得重要起来。实验中观察到的纳米管对原子的非平庸吸收，用原子间相互作用和量子压强进行解释。纳米管的振动不会显著减小凝聚分数，但低频振荡会显著加热原子气。 题目：被修饰的，噪声-或无序-恢复的光格子 作者：Hannes Pichler, Johannes Schachenmayer, Jonathan Simon, Peter Zoller, Andrew J. Daley 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6189v1 外部噪声是任何量子系统的固有性质，并对表现敏感多体现象的系统都有特别强的影响。本文说明被修饰的格子方案能控制光格子最低能带中量子原子气的特定类型的噪声，选择特殊的修饰场参数能消除格子噪声的一级效应。研究噪声诱导玻色子和费米子远离该参数区的非平衡动力学，并阐明同样的技术也能减少投影格子势中的空间无序。 题目：抖动的颗粒激光 作者：Viola Folli, Andrea Puglisi, Luca Leuzzi, Claudio Conti 来源： http://arxiv.org/abs/1205.5977v1 备注：Physical Review Letters 至今仍无关于抖动的颗粒物发射激光的研究，本文中实验结果证明这种激光受到颗粒运动的影响和控制，并且观察到竞争的随机激光。证明引力对光学应用无序材料有影响。 题目：随机动力学中的分析力学：最大概率的路径，大偏离速律函数和Hamilton-Jacobi方程 作者：Hao Ge, Hong Qian 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6052v1 分析力学是牛顿确定论动力学的数学结构。作为浸没于流体中的过阻尼粒子的随机过程，既然处处不可微分，扩散是没有动量的。本文研究证实，随机微扰常微分方程 $dX_t=b(X_t)dt+\epsilon dW_t$ 描述的随机动力学产生分析力学，其中 $W_t$ 是布朗运动。在小 $\epsilon$ 极限，随机方程除 $\dot{x}=b(x)$ 之外的解是稀有事件。当出现这类事件时，随机运动的最大概率轨迹是拉格朗日力学 $\mathcal{L}=\|\dot{q}-b(q)\|^2/4$ 和 哈密顿力学 $H(p,q)=\|p\|^2+b(q)\cdot p$。哈密顿守恒定律意味着稀有事件的最大概率轨迹沿路径具有均一的“额外动能”。稀有事件也能用大偏离原理表征，将 $X_t$的概率密度函数表示成 $f(x,t)=e^{-u(x,t)/\epsilon}$，其中 $u(x,t)$ 是满足对应哈密顿-雅克比方程的大偏离速率函数。具有 $\nabla\times b\neq 0$ 的不可逆扩散过程对应受到洛伦兹力 $\ddot{q}=(\nabla\times b)\times \dot{q}+1/2\nabla\|b\|^2$的牛顿系统。随机运动和分析力学之间的联系能用应用数学的各种方法研究，例如奇异微扰，粘滞解和可积系统等。 题目:原子光学中的非绝热量子混沌 作者:S. V. Prants 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6077 备注：substantial text overlap with arXiv:1201.0326 Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 17(7): 2713-2721, 2012 驻波激光场中原子物质波的相干动力学。在缀饰态图像中，二能级原子在两个光学势中弹道式传播。当波包中心通过场节点时用一个势到另一个势的转变概率最大，并由简单的指数公式给出，指数是Landau--Zener 参数 $\kappa$。 若 $\kappa \gg 1$，则运动本质上是绝热的。若 $\kappa \ll 1$则几乎是共振和周期性的。若 $\kappa \simeq 1$，原子波包在每个节点处劈裂并进行非绝热跃迁，与上述两种情形相比，波函数变得非常复杂。这种效应被称作非绝热量子混沌。 波包在 $\kappa \simeq 1$时激增与点状原子的具有正的最大Lyapunov 指数的经典理论中质心的混沌运动 之间联系密切。建立起来的量子-经典对应被下属事实所证实：Landau-Zener参数$\kappa$在模拟质心混沌运动的映射中指定了半经典动力学的混沌区。在动量和位置概率的行为中发现了非绝热量子混沌的表现。 题目：光格子中冷原子的哈密顿混沌 作者：S. V. Prants 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6087v1 备注：substantial text overlap with arXiv:quant-ph/0701038 Hamiltonian Chaos beyond the KAM Theory (Berlin: Springer Verlag and Beijing: Higher Education Press, 2010), 193-223 考虑一个移动的二能级原子与驻波单模激光场之间无损耗相互作用的基础模型。原子平移运动的经典处理给出半经典的哈密顿-薛定谔方程，其是具有两个运动积分的5D非线性动力学系统。原子动力学可能是正则的或混沌的，这取决于控制参数——即原子与场的失谐和反冲频率——的值。用原子电偶极$u$的随机行走，给出原子混动输运的半经典理论。基于原子跨过驻波节点时该变量的跳迁型行为，构造了指定质心运动的随机映射。发现失谐，反冲频率和原子能量之间的关系，在此条件下，原子在光格子中可以做混动运动。得到原子输运具有分形性质的解析条件，并解释了动力学分形的分级结构。原子在驻波场中运动的量子力学处理是用原子在两个光学势中运动的缀饰图形得到的。…… 题目：量子流体动力学相似是否比薛定谔方法更具有一般性？ 作者：Piero Chiarelli 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6131v1 备注：substantial text overlap with arXiv:1107.4198 研究量子流体力学相似（QHA）的薛定谔方程等价的等价形式并将其推广到随机情形。QHA除了重新得到标准的量子力学之外，还能描述随机动力学，这得 Kostin 给出的耗散的薛定谔方程。研究表明，QHA适于处理带有局部噪声的问题。在此情形，QHA能得到无薛定谔方法得不到的结果。 题目：超冷原子中与核自旋无关的短程三体相互作用 作者：Noam Gross, Zav Shotan, Servaas Kokkelmans, Lev Khaykovich 来源： http://arxiv.org/abs/1003.4891v4 备注：Phys. Rev. Lett. 105, 103203 (2010) 研究超冷$^7$Li气体中跨过Feshbach共振的三体重组损耗并与 报道的具有不同核自旋态的结果比较。在两种状态下,重组最小的位置和宽度以及Efimov共振是一致的，表明短程物理与核自旋无关。 题目：线圈QED中超强耦合动力学的量子模拟 作者：D. Ballester, G. Romero, J. J. García-Ripoll, F. Deppe, E. Solano 来源： http://arxiv.org/abs/1107.5748v2 备注：Phys. Rev. X 2, 021007 (2012) 提出一种实验方法在标准线圈QED中模拟光与物质相互作用在超强和深强耦合区的动力学。 题目：超快激光诱导的亚波长结构趋向纳米尺寸：等离基元效应的强大作用 作者：Min Huang, Ya Cheng, Fuli Zhao, Zhizhan Xu 来源： http://arxiv.org/abs/1109.6780v2 题目：从三原子连续谱中的缔合Efimov三聚物 作者：Olga Machtey, Zav Shotan, Noam Gross, Lev Khaykovich 来源： http://arxiv.org/abs/1201.2396v2 备注：Phys. Rev. Lett. 108, 210406 (2012) 发展了一种实验方法用于从三原子连续谱中的rf缔合Efimov三聚物。 题目：自旋-轨道耦合BEC中的量子三临界性和相变 作者：Yun Li, Lev P. Pitaevskii, Sandro Stringari 来源： http://arxiv.org/abs/1202.3036v2 研究受到等强Rashba 和 Dresselhaus 自旋-轨道耦合的自旋1 /2相互作用波色子的相图。 题目：光格子和超格子中超冷波色原子的同格点上三体相互作用 作者：Manpreet Singh, Arya Dhar, Tapan Mishra, R. V. Pai, B. P. Das 来源: http://arxiv.org/abs/1203.1412v2 备注：Phys. Rev. A 85, 051604(R) (2012) 理论研究光格子中加入三体相互作用的Bose-Hubbard模型中的相变。 2012-05-30 题目：自旋-轨道耦合光格子中的Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用和螺旋序 作者：Ming Gong, Yinyin Qian, V. W. Scarola, Chuanwei Zhang 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6211v1 最近在超冷原子气体实验中实现的自旋-轨道耦合能用于研究不同类型的螺旋序以及多铁效应。光格子中的自旋-轨道耦合能产生 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 自旋相互作用，这对自旋螺旋序是至关重要的。推导深Mott绝缘体区半填满情形的一个等效自旋模型，证实用现有的实验参数就能在光格子中实现极强的DM相互作用。用经典 Monte Carlo仿真得到费米子和波色子的等效自旋模型的构成丰富的相图。 题目：双阱势中电磁声子凝聚物的对称破除效应 作者：A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, J. Cuevas, R. Carretero-Gonzalez, D. J. Frantzeskakis 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6262v1 研究当存在非共振抽运和非线性阻尼时，双阱势中准1D电磁声子凝聚物的对称态和反对称态的存在性，稳定性和动力学。系统的某些典型特性，如非对称解的分岔，与原子凝聚物领域中考虑的双阱系统的哈密顿类似物看起来相似。然而，也有些非平庸的差别：例如，当原子数稍大些，在相关的杈形分岔中呈现的母分支与子分支的性质是不稳定的。另一个在原子凝聚中未出现的有趣特性是当相互作用是吸引时，分岔是亚临界而非超临界的。这些结论得到数值仿真的证实。 题目：1D光格子中硬核任意子的动力学性质 作者：Yajiang Hao, Shu Chen 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6272v1 题目：极化费米混合物中界面传导对相关物理参数的依赖关系 作者：N. Ebrahimian, M. Mehrafarin, R. Afzali 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6281v1 备注： Physica C (2012) 考虑存在Hartree-Fock（HF）势时质量不对称的极化费米子系统。关注具有各种相互作用强度的BCS参数区，并用数值方法得到化学势，HF势和质量比的容许值。得到N-SF界面热导对相关物理参数，即温度，质量比和相互作用强度的函数关系。重要的是， 从温度$T_{\text{m}}$开始界面传导随温度下降而减小，温度为$T_{\text{m}}$时粒子的平均动能恰好能够克服SF能隙。得到$T_{\text{m}}$对质量比和相互作用强度的函数关系。得到给定温度时热导随HF势和非均衡化学势的变化。最后，由于相关温度随质量增大而升高，通过考虑成对势对温度的依赖关系研究了 $^6\text{Li}$-$^{40}\text{K}$ 对应的情形。 题目：偶极量子波色气体的各向异性激发谱 作者：G. Bismut, B. Laburthe-Tolra, E. Marechal, P. Pedri, O. Gorceix, L. Vernac 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6305v1 用Raman-Bragg谱测量偶极Cr BEC的激发谱。能谱对偶极相对激发动量的取向有依赖关系，这证实各向异性源自原子间偶极相互作用。将实验结果与基于局域密度近似的Bogliubov理论以及大激发波长下对含时 Gross-Pitaevskii 方程的数值仿真做了比较。结果表明声速具有各向异性。 题目：与费米子物质耦合的动力学规范场的原子量子仿真：从弦破除到淬灭后的演化 作者：D. Banerjee, M. Dalmonte, M. Müller, E. Rico, P. Stebler, U.-J. Wiese, P. Zoller 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6366v1 用光格子中超冷原子的费米-波色混合物，构造了一个 与费米子物质耦合的U(1)规范理论的量子仿真器。构造以量子 链接为基础，它用离散量子变量实现连续的规范对称。在低能情形，具有交错费米子的量子链接模型呈现于能量子仿真的Hubbard型模型。这容许研究弦破除和淬灭后的实时演化，经典仿真却不能实现。 题目：自旋-轨道耦合量子气体的求和规则，偶极振荡和自旋极化 作者：Yun Li, Giovanni Martone, Sandro Stringari 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6398v1 使用求和规则方法研究简谐阱俘的自旋-轨道耦合BEC的偶极振荡。指出气体的自旋极化所起的关键作用。在条纹相到自旋极化相的转变处，最低的偶极频率展现一个特征跳跃。对于大的凝聚物，在自旋极化相到单个极小相的二级转变附近，最低频率趋于消失，这反映了自旋极化率的发散行为。将结果与最近的实验测量和等效质量近似的预言做了比较。 题目：具有单个杂质的1D Hubbard模型连续谱中的二体束缚态 作者：Jiang-min Zhang, Daniel Braak, Marcus Kollar 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6431 报道具有一个杂质势的1D 二体（波色子或费米子）Hubbard模型连续谱中束缚态。这个态具有Bethe-ansatz形式，虽然模型是不可积的。而且对于大范围的参数空间，其能量位于连续能带中。这个态能连续地从连续谱中调出调入。 题目:1D 中精确可解的自旋-轨道模型 作者：Brijesh Kumar 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6436 利用非局域幺正变换，得到自旋1/2和赝自旋1/2轨道具有最近邻耦合的 Kugel-Khomskii 模型的精确解。该变换将自旋与轨道彻底分离，自旋变成顺磁的而轨道形成一个XXZ Heisenberg链。文中讨论了关联的属性。评论了该模型对Sr$_2$CuO$_3$ 的适用性。 题目：任意维费米气体的普适性质 作者：Manuel Valiente, Nikolaj T. Zinner, Klaus Molmer 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6388v1 题目：Holstein-Hubbard模型中的双极化子和极化子：相似与差别 作者：O. S. Bari\u{s}i\'c, S. Bari\u{s}i\'c 来源： http://arxiv.org/abs/1006.3160v2 备注：Eur. Phys. J. B. 85, 111 (2012) 2012-05-31 题目：2D和3D中强关联玻色子从超流到正常相的转变 作者：Juan Carrasquilla, Marcos Rigol 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6484v1 用量子蒙特拉罗研究2D和3D格子中硬核玻色子（XY 模型）的有限温度相图。 题目：光量子流体 作者：Iacopo Carusotto, Cristiano Ciuti 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6500v1 备注：71pp，rev 本文综述在非线性光学系统中对光量子流体的基本理解和控制。当存在由介质的光学非线性诱导的等效光子间相互作用时，多光子系统能像量子流体那样集体运动，其内禀的非平衡性质产生诸多奇异的特性。本文将提到近期实验观察到的各种光子流体动力学效应：从超流绕缺陷以低速流动，到超声流动中出现的 Mach-Cherenkov 锥，再到拓扑激发——如量子化涡旋，大型不可穿透障碍物表面上的暗孤子等——的流体动力学形成。虽然本文主要关注的是几年得到广泛研究的一类半导体系统（即，光与物质强烈耦合的平面型半导体微腔，腔电磁声子是其中的元激发），但是光量子流体的概念能应用于诸多系统：从大块非线性晶体，到光腔中的原子云，再到光子晶体腔，最后是基于Josephson节的超导量子线圈。本文的结论部分憧憬了实现强关联光子气体的动人远景。重要的是，作者给出实现光子阻塞的不同机理，讨论预期将出现于强非线性腔中的新奇量子相，并指出操控光子的人造规范场能给出各种各样的现象。 题目：阶跃势中流体的统计力学 作者：V. Zaskulnikov 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6546v1 研究阶跃力场所产生的流体边界的表面效应。考虑经典的简单流体，用局部场模拟固体。确定出特定的表面$\Omega$-势$\gamma$，表面数密度，Henry吸收常数。得到表面团簇展开（表面$\Omega$-势展开成活性的幂）。这个展开与压强的团簇展开相似，后者中的Ursell因子被Ursell因子的一级矩对sectors 或 orthants的积分所取代。将接触定理推广到有限阶跃场的情形。发现表面数密度（其不变部分）由成对Ursell函数的一级矩决定。分析了高温极限和低温极限情形，与先前得到的一般性结果一致。建立了与固体和流体置换操作有关的解的对称性。 题目：光化学反应模型中的图样形成 作者：Hidetsugu Sakaguchi, Daishiro Kijima, Shunsuke Chatani, Toshiaki Hattori 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6576v1 备注：Journal of the Physical Society of Japan, 2011 vol.80, 124001 在实验中用准直紫外光照射光聚合薄膜得到条纹形和柱形图样。提出一个光聚合的数学模型，进行数值模拟，发现具有空间周期的柱形结构。 题目：具有拓扑非平庸平能带的推广Bose-Hubbard模型中的Mott绝缘-超流转变 作者：Xing-Hai Zhang, Su-Peng Kou 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6641v1 题目：半填满 2D Hubbard模型中依赖动量的赝能隙 作者：D. Rost, E. V. Gorelik, F. Assaad, N. Bl\"umer 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6788v1 题目：波色子Josephson节中自旋压缩态的动力学产生 作者：B. Juli\'a-D\'\iaz, T. Zibold, M. K. Oberthaler, M. Mel\'e-Messeguer, J. Martorell, A. Polls 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6756v1 在双阱势超冷玻色子原子凝聚物中形成压缩态。重点是这种态怎样从初始的相干多体量子态中动力学形成。描述两种情形：在稳定点附近的系统演化中和在非稳定点附近的短期演化中的压缩形成。后者在极短时间内产生强压缩态。基于波色-哈伯德Hamiltonian的半经典近似，能预言压缩量，它通过简单的解析公式与$N$和相干自旋形成建立标度关系。 题目：自旋量子比特的线圈量子电动力学 作者：K. D. Petersson, L. W. McFaul, M. D. Schroer, M. Jung, J. M. Taylor, A. A. Houck, J. R. Petta 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6767v1 通过把InAs纳米线双量子点与超导腔耦合在一起实现线圈量子电动力学结构与自旋量子比特的组合。用电偶极自旋共振驱动单个自旋的旋转并证实阱俘于腔中的光子对单个自旋的动力学具有敏感响应。这种混合量子系统允许测量自旋寿命和观察自旋的相干旋转。证实强度为1MHz的自旋-腔之间的耦合是能实现的。 题目：用单个自旋测量机械运动 作者：S. D. Bennett, S. Kolkowitz, Q. P. Unterreithmeier, P. Rabl, A. C. Bleszynski Jayich, J. G. E. Harris, M. D. Lukin 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6740v1 理论研究用二能级系统做探测器测量机械谐振子。最近的实验中，用与金刚石中氮缺位中心有关的单电子自旋测量室温下磁化悬臂的热运动 {Kolkowitz et al., Science 335, 1603 (2012)} 。本文详细分析该方法的敏感极限以及测量谐振子零点运动的可能性。进一步讨论了测量的反作用，发现虽然反作用将导致加热，但仍能用于探测零点运动。虽然本文只关注氮缺位中心与磁悬臂的耦合，但是得到的结果同样适用于多种自旋-谐振子耦合系统。文中还讨论了制备机械谐振子的非经典态。 2012-06-01 题目：强耦合微腔激子-电磁声子中的动力学Stark效应 作者：Alex Hayat, Christoph Lange, Lee A. Rozema, Ardavan Darabi, Henry M. van Driel, Aephraim M. Steinberg, Bryan Nelsen, David W. Snoke, Loren N. Pfeiffer, Kenneth W. West 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6879v1 在强耦合微腔量子阱激子-电磁声子中观察到非共振动力学Stark平移。Stark效应在10K GaAs/AlGaAs系统中通过fs抽运-测量被证实，对抽运能流 2 mJcm$^{-2}$ 和红失谐 50 meV，兰移接近meV量级，与理论相符。强耦合电磁声子Rabi二重态的能级结构不受兰移的影响。这里证实的效应将容许产生与密度无关的势并赋予电磁声子凝聚物具有良好定义的相位线性。为调控这类凝聚物提供了强有力的工具，就像冷原子系统中的偶极势。 题目： 三角格子中超冷波色系统的可识别性 作者：Zhi Lin, Jun Zhang, Ying Jiang 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6949v1 解析计算三角格子中超冷波色系统（Bose-Hubbard模型）的动量分布，结果与实验数据定性符合。 题目： 半导体双量子点中光学声子激射 作者：Rin Okuyama, Mikio Eto, Tobias Brandes 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6955v1 提出将半导体双量子点与LO声子模（起腔的作用）弱耦合在一起能实现光学声子激射。若以远大于声子衰变速率的电子隧穿速率抽运量子点将发生激射，而在极慢隧穿情形，将观察到声子发射的反聚束效应。强电子-声子耦合时，Franck-Condon效应诱导的等效热化使上述两种效应消失。 题目：1D中晶格费米子的自旋扩散 作者：Andrew P. Snyder, Theja N. De Silva 来源： http://arxiv.org/abs/1205.7019v1 组合利用热力学Bethe ansatz和局域密度近似计算由不均衡布居数所驱动的自旋流和自旋扩散系数。 题目：Larkin-Ovchinnikov超流中相互作用诱导的可移动费米杂质的局域化 作者：Jian Li, Jin An, C. S. Ting 来源： http://arxiv.org/abs/1205.7027v1 理论研究2D光格子中可移动费米杂质与Larkin-Ovchinnikov超流之间的相互影响。当两者之间的相互作用充分强时，杂质原子被局域化并配成对。 题目：受到任意含时均匀外场的1D紧束缚模型的动力学 作者：W. H. Hu, L. Jin, Z. Song 来源： http://arxiv.org/abs/1205.6999v1 用路径积分方法计算两个1D系统的精确传播子。指出Bloch加速定理能被推广到量子化的冲量-动量定理。证明在任意含时均匀外场中演化的高斯波包总是保持其形状。波包的停止和加速都能通过脉冲场以绝热方式实现。 题目：二格点Bose-Hubbard模型的解析方法：从Fock态到薛定谔猫态和纠缠熵 作者：Luca Dell'Anna 来源： http://arxiv.org/abs/1108.6188v1 备注：Phys. Rev. A 85, 053608 (2012) 题目：狭长管光格子上非均衡费米子超流中振荡配对振幅和磁性可压缩-不可压缩转变 作者：Kuei Sun, C. J. Bolech 来源： http://arxiv.org/abs/1112.1622v2 备注：Phys. Rev. A 85, 051607(R) (2012) 题目：在BEC中从畴壁湮灭中产生涡旋和 3D skyrmion 作者：Muneto Nitta, Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota, Hiromitsu Takeuchi 来源： http://arxiv.org/abs/1203.4896v2 备注：Phys.Rev.A 85, 053639 (2012)
题目：A simple derivation of the electromagnetic field of an arbitrarily moving charge 摘要： The expression for the electromagnetic field of a charge moving along an arbitrary trajectory is obtained in a direct, elegant, and Lorentz invariant manner without resorting to more complicated procedures such as differentiation of the Linard-Wiechert potentials. The derivation uses arguments based on Lorentz invariance and a physically transparent expression originally due to Thomson for the field of a charge that experiences an impulsive acceleration. 文献：H. Padmanabhana, Am. J. Phys. 77 (2), February 2009. 讲这个内容之前，你最好先简单综述一下电动力学中的标准处理。
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