题目： 量子自旋液体：Yao-Lee模型和Su-Schrieffer-Heeger电子-声子模型
报告人：姚宏
时间：2025年12月12日 (周五）下午15:30
地点：紫金港西区海纳苑8幢215报告厅
摘要：
量子自旋液体是一类拓扑物相，其特征是演生规范场和分数化激发。在量子材料中实现这类物相是凝聚态物理的核心挑战，其机制可能与高温超导机理及拓扑量子计算应用密切相关。本次报告中，报告人将通过解析和数值方法展示若干微观模型，其基态可被严格确认为量子自旋液体。首先，我们从理论上证明具有完整SU(2)自旋旋转对称性的自旋-轨道模型——spin-S Yao-Lee模型——对所有自旋S均存在拓扑非平凡的量子自旋液体基态，这一结论通过精确构建退禁闭的费米子Z2规范电荷得以确立[1,2]。其次，通过进行无数值符号问题的精确量子蒙特卡洛模拟，我们证实Su-Schrieffer-Heeger 电子-声子模型中涌现出具有退禁闭空子激发的全隙量子自旋液体[3]。这些研究结果揭示了在量子材料中实现量子自旋液体的新微观路径，同时表明通过对量子自旋液体进行掺杂可能开辟通向高温超导的新途径，并为其在拓扑量子计算中的应用提供潜在可能。
References:
[1] Hong Yao and Dung-Hai Lee, Phys. Rev. Lett. 107, 087205 (2011)
[2] Zhengzhi Wu, Jing-Yun Zhang, and Hong Yao, Phys. Rev. Lett. 133, 236504 (2024)
[3] Xun Cai, Zhaoyu Han, Zi-Xiang Li, Steven A. Kivelson, and Hong Yao, PNAS 122, e2426111122 (2025)
个人简介:
姚宏，清华大学高等研究院长聘教授。姚宏2001年本科毕业于获南京大学，导师为龚昌德院士；2004年获约翰霍普金斯大学硕士学位；2009年获美国斯坦福大学博士学位，师从Steven Kivelson教授。2009年至2012年，他先后在加州大学伯克利分校、斯坦福大学从事博士后研究，博士后合作导师分别为李东海教授、张首晟教授。2012年至今，姚宏在清华大学高等研究院任教。姚宏在高温超导、量子自旋液体等强关联量子物态和演生超对称性等新型量子临界现象的理论研究方面做出了多项原创性贡献，其中包括提出了Yao-Kivelson模型和Yao-Lee模型等重要严格可解模型以及提出了无符号问题的马约那纳量子蒙特卡洛新方法。姚宏已发表120余篇学术论文，包括32篇PRL，被引用13000余次(Google Scholar)，H-index为59。姚宏2021年当选美国物理学会会士，2022年获中国物理学会叶企孙物理奖，2023年获腾讯科学探索奖，2024年获全球华人物理学会和天文学会亚洲成就奖。
