第十一章 节点
秋风悄然而至,梧桐叶边缘的淡黄逐渐晕染成更深的金色,暑气退去,空气里多了几分清爽的凉意。对317宿舍的年轻人们来说,季节的更迭在窗外无声地进行,而窗内的世界,依旧被屏幕的微光、键盘的敲击、文献的墨香和草稿纸的涂写所占据。时间的流逝不再以日月计量,而是以代码迭代的次数、数据点累积的进度、公式推导完成的章节,以及那个日益迫近的、悬在每个人心头的日期——中期考核。
中期考核,如同横亘在研究道路上的一道闸门。它不仅是研究生学业的一个重要节点,更是对过去一年多(或更长时间)研究工作的第一次系统性检验。它要求你清晰地阐述研究问题、展示阶段性成果、论证研究的可行性,并接受考核委员会教授们尖锐的质询。对许多研究生而言,这既是一次展示,也是一次审判,更可能成为研究方向的转折点。
压力,如同无形的潮水,在夏末秋初的这段日子里,悄然上涨,弥漫在物理学院的每个角落,自然也渗透进了317宿舍。每个人都感到了这种压力,但表现方式各不相同,而压力的聚焦点,也悄然发生了偏移。
李叶的研究进入了一个关键而微妙的阶段。辅助场平均场加上低能涨落修正的初步框架已经搭建起来,他甚至得到了一个看起来还算“合理”的有效作用量形式,包含了 Luttinger 液体参数,并隐含了阻挫可能引入的拓扑项修正。他尝试将这个有效理论应用于计算自旋-自旋关联函数的幂律衰减行为,并将理论预言与DMRG数值结果进行拟合比对。
然而,拟合的结果并不理想,甚至可以说是矛盾的。在某些参数区域,理论预言与数值结果吻合得相当不错,关联函数的衰减指数、低能激发谱的权重分布,都能用他推导出的、包含一个可调 Luttinger 参数 K 和微弱周期性调制的有效理论来粗略描述。这让他一度非常振奋,以为抓住了关键。
但在另一些参数区域,特别是阻挫较强、交错磁场强度适中的“甜区”,数值结果呈现出更加丰富和复杂的结构。关联函数的衰减不再是简单的幂律,而是呈现出类似指数衰减与幂律衰减的混合特征,甚至带有奇异的振荡。而低能激发谱中,除了连续的、可能来源于分数化自旋子的背景,在某些特定动量点,似乎还叠加了一些非常狭窄的、类似“共振峰”的结构。这些特征,是他那相对简单的有效理论所无法解释的。
“要么是我的有效理论忽略了某些重要的低能模式,”李叶在实验记录中分析,眉头紧锁,“要么,就是这个系统在这个参数区域,根本就不是简单的 Luttinger 液体,甚至不是标准的自旋液体,而是某种更奇异的临界相,或者存在多种模式的竞争。”
他尝试修改理论模型,比如考虑更高阶的涨落效应,或者引入额外的、可能由阻挫诱导出的拓扑项(如 Chern-Simons 项),但这样的修改变得越来越 ad hoc(特设),缺乏坚实的微观推导基础。他再次感到了那种熟悉的、理论滞后于现象的无力感。数值模拟揭示出的丰富物理图像,像一幅复杂的拼图,而他手中的理论工具,似乎只能拼出其中的一小部分。
更紧迫的是,中期考核迫在眉睫。他必须整理出足够分量的阶段性成果,形成一份逻辑清晰的报告。他拥有的,是扎实且显示出丰富物理的DMRG数值结果,以及一个初步的、有启发性但尚不完善的理论尝试。如何将这两者有机结合,讲述一个连贯的、有说服力的物理故事,成了一个巨大的挑战。他不能只罗列数据,也不能空谈不成熟的理论。他需要在“已知”与“未知”、“确定”与“猜想”之间,找到微妙的平衡,既要展示工作的价值,又要诚实地面对局限。
他开始着手撰写报告,但进展缓慢。每写一段,都会引发新的疑问和反思。他不得不反复修改图表,调整措辞,试图在展示“有趣现象”和提出“合理猜想”之间走钢丝。焦虑感与日俱增,他开始失眠,即使睡着了,梦里也常常是交织在一起的公式和数据曲线。
与李叶被“理论与数值的对话”所困不同,刘逸的压力则更具体地集中在“合作与验证”上。他与张量网络博士后陆云峰的合作,在初期令人鼓舞的迹象后,似乎进入了一个瓶颈期,甚至遇到了一些阻碍。
陆云峰在尝试了更大的 bond dimension 和更复杂的优化算法后,反馈回来的结果却有些令人困惑。在刘逸理论预言可能出现新不稳定性(如规范场涨落导致某种对称性破缺,或涌现出新的分数化激发模式)的参数区域,iPEPS 计算得到的基态能量确实显示出与平均场不同的行为,基态波函数也表现出复杂的纠缠结构。然而,要明确判定这到底是一种新的量子相(比如某种新型的量子自旋液体),还是仅仅是一个强涨落的临界区域,抑或是算法尚未完全收敛导致的假象,变得异常困难。
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