近日,我校物理與天文學(xué)院2016級(jí)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生鄭江錦、李東奇、曾宇芊同學(xué)的論文《Anomalous current due to Weyl anomaly for conformal field theory》被知名學(xué)術(shù)期刊Physics Letters B(簡(jiǎn)稱(chēng)PLB)接收并在線(xiàn)發(fā)表。論文第一作者為鄭江錦同學(xué),通訊作者為我院苗榮欣副教授。

左起:苗榮欣副教授,李東奇、鄭江錦、曾宇芊同學(xué)
文章討論了反常輸運(yùn)現(xiàn)象,這一現(xiàn)象起源于量子反常,在量子場(chǎng)論、凝聚態(tài)和宇宙學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。外爾反??梢哉T導(dǎo)產(chǎn)生兩類(lèi)不同的反常電流,第一類(lèi)由法國(guó)CNRS著名物理學(xué)家Maxim Chernodub(2016)發(fā)現(xiàn),適用于沒(méi)有邊界的彎曲時(shí)空,第二類(lèi)由臺(tái)灣清華大學(xué)的朱創(chuàng)新教授和我院苗榮欣副教授(2018)發(fā)現(xiàn),適用于帶有邊界的一般時(shí)空。此前人們只知道第一類(lèi)反常電流在近平坦時(shí)空的近似表達(dá)式,我校物理與天文學(xué)院本科生的主要工作是推導(dǎo)出了第一類(lèi)反常電流在任意時(shí)空的一般形式,并將其推廣到高維的n-形式場(chǎng)。此外,文章還得到了電流在外爾變換下的變換法則,并利用該變換法則將兩種反常電流統(tǒng)一起來(lái)。
一開(kāi)始三位同學(xué)對(duì)這個(gè)問(wèn)題都感到比較陌生,對(duì)一些相關(guān)的知識(shí)也不夠了解,但在苗榮欣副教授的指導(dǎo)下,通過(guò)學(xué)習(xí)一些初級(jí)的廣義相對(duì)論和規(guī)范引力對(duì)偶的基礎(chǔ)知識(shí)以及和老師的積極交流,課題小組的同學(xué)最終推導(dǎo)出了反常電流的一般形式。主要結(jié)果如下圖所示: 其左圖為有背景磁場(chǎng)的平坦時(shí)空,其電流為零。右圖為共形變換后新的時(shí)空。由于量子反常,新時(shí)空中的電流不再為零,而是正比于磁場(chǎng)和共形因子的梯度。

共形變換產(chǎn)生反常電流的示意圖
該文章引起了國(guó)際同行的關(guān)注。尤其是外爾反常電流的發(fā)現(xiàn)者之一Maxim Chernodub 研究員在度假期間就發(fā)來(lái)郵件詢(xún)問(wèn)文章細(xì)節(jié)。此外 PLB審稿人的評(píng)語(yǔ)是:利用電流在外爾變換下的變換性質(zhì),給出了感應(yīng)電流的另一種推導(dǎo)方法,推導(dǎo)過(guò)程很有趣,并對(duì)外爾反常的性質(zhì)提供了新的見(jiàn)解。
Physics Letters B為一家物理學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)性期刊,由Elsevier出版發(fā)行。近三年平均影響因子為4.616,在中科院SCI分區(qū)中屬于物理1區(qū)TOP期刊(大類(lèi)1區(qū),小類(lèi)2區(qū))。本篇論文是物理與天文學(xué)院第三篇本科生一作的SCI期刊論文,是該院本科生導(dǎo)師制實(shí)施以來(lái)的又一成果,論文的發(fā)表充分展現(xiàn)了物理與天文學(xué)院本科生具備的的科研創(chuàng)新與動(dòng)手能力。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269319305581?via%3Dihub