含有多个序参量的系统的全息研究

Gauge/gravity duality is a hopeful solution to the strongly coupled problems in quantum field theory. It has been applied to study strongly coupled problems in QCD and condensed matter physics. Some strongly coupled systems exhibit complex phase structures, and are hard to be fully described by models with a single order parameter, thus we will build holographic models with multiple order parameters to study such systems. We will start from our recent study on the holographic s+p model, build holographic models for the systems with multiple order parameters, study the conductivity, viscosity, free energy and other physical quantities. We will tune the model parameters to make the holographic model better describe the real systems. We will also study important physical problems such as the entanglement entropy, lattice effect and non-equilibrium physics in our holographic model, and study the influence of the multiple order parameters in these problems. In this project, we hope we can reveal the properties and rules in the systems with multiple order parameters, search for the universalities, and promote the application of the gauge/gravity duality.

规范引力对偶是有希望解决量子场论中的强耦合问题的工具。人们已经开始利用它来研究量子色动力学以及凝聚态物理中的强耦合问题。一部分强耦合系统中存在复杂的相结构，使得单一序参量的模型不能对其进行完整的描述，因此我们将建立含有多个序参量的全息模型对其进行研究。我们将从近期关于s+p全息模型的研究基础出发，构建含有多个序参量的系统的全息模型，研究其中的电导率、粘滞系数、自由能等物理量的行为和规律，并通过调节模型参数，使得我们的全息模型能够更好的还原真实的物理系统。我们还将在含有多个序参量的全息模型中，研究纠缠熵、格点效应以及非平衡演化等重要的物理问题，探讨多个序参量的存在对这些问题的影响。我们希望通过项目研究的开展，了解含有多个序参量的系统的特点和规律，寻找其中的普适性，推动规范引力对偶的应用研究。

项目利用规范引力对偶方法，在全息超导模型基础上进一步考虑多个序参量的相变系统的竞争和共存行为。项目尝试在复矢量场全息p波超导模型中构建了新的p+ip相变序参量，并比较了新的p+ip解和p波解的稳定性关系，还将相关研究推广到有质量引力以及考虑磁场的情况下，发现p+ip解在有质量引力等情况下仍然不如p波解稳定，但可以通过外加磁场来变得更为稳定。项目也研究了Gauss-Bonnet引力等情况下，全息系统中多个序参量之间的竞争和共存关系，探索了调节相变行为的一般方法，也为开展对其他物理性质的进一步研究提供了丰富的研究样本。项目还研究了全息系统中的非平衡演化等问题。.项目为全息模型提供了新的序参量类型，也为研究复杂相变系统提供了重要参考, 促进了规范引力对偶在凝聚态系统中的应用。.