SC7-铜氧化物高温超导体中普遍存在着共存的电子-玻色模耦合作用

在传统超导体中，电声子相互作用对超导电性的产生起着决定性的作用。在铜氧化物高温超导体中，电子与声子或其它玻色子耦合是否存在，以及电声子耦合在产生高温超导电性中的作用仍然不清楚。在对铜氧化物高温超导体多体效应的研究中，角分辨光电子能谱发挥了重要的作用。前期对多种铜氧化物高温超导体的角分辨光电子能谱研究表明，其节点方向能带色散存在~70meV的扭折(kink)结构，在一些超导体的反节点附近能带色散存在~40meV的扭折结构，超导态反节点区域光电子能谱曲线中存在着著名的“peak-dip-hump”（峰-谷-包）结构。已有的实验结果比较零散，相互之间还存在着矛盾。特别是对这些结构起源的认识还存在着争论，主要集中在是归结于电子与声子的耦合，还是电子与磁共振模式的相互作用，或者是电子与两种模式共同作用的结果。深入研究铜氧化物高温超导体中的多体相互作用，对理解其中电子-玻色模相互作用的起源及其在产生高温超导电性中的作用具有重要意义。

SC7-角分辨光电子能谱研究揭示三层铜氧化物超导体高临界温度的电子结构起源

自1986年铜氧化物高温超导体发现以来，理解高温超导机理和进一步提高超导转变温度一直是凝聚态物理研究中的核心问题。铜氧化物高温超导体的母体是反铁磁Mott绝缘体，高温超导电性是通过向母体掺入适量的载流子得以实现。已有的研究表明，超导转变温度TC不仅取决于铜氧面CuO2的掺杂浓度，也密切依赖于晶胞中CuO2面的层数(n)，并且在三层体系 (n=3) 中超导转变温度TC最高。此外，三层铜氧化物超导体还表现出不寻常的相图，其TC在最佳掺杂达到最高之后在过掺杂区域几乎保持不变，这与通常单层或双层铜氧化物超导体中TC在过掺杂区域显著降低形成明显区别。上述结果表明，除了掺杂浓度之外，还有其它控制TC的关键因素。揭示三层铜氧化物超导体中TC最大化及其在过掺区域TC维持不变的电子结构起源，对于理解高温超导机理和进一步提高TC具有重要意义。

SC7-笼目超导体CsTi3Bi5中的特征平带、狄拉克电子和拓扑非平庸表面态的观测

二维笼目（kagome）晶格体系材料由于其独特的晶体构型和拥有平带、范霍夫奇点和狄拉克锥等特殊的电子结构，为研究超导、电子关联以及拓扑及其相互作用提供了一个理想的平台。其中笼目超导体AV3Sb5 (A=K, Rb和Cs)因其新颖的电荷密度波序、向列相序以及展现出的反常霍尔效应和可能的非常规超导电性等，尤其激发了人们在笼目体系中寻找新奇物性的广泛兴趣。探索具有类似笼目结构的新材料和对其特征电子结构的表征，对理解笼目结构材料中的新奇现象和物性具有重要意义。

SC3-铁基超导体中超导与奇异金属态在压力下的共存共灭现象

低温下电阻随温度的线性变化是奇异金属态的一个重要特征，在非常规超导材料中经常发现。高温超导电性对这种奇异金属态的依赖关系一直是高温超导机理研究中备受关注的问题，可能隐含了破解高温超导机理的“密码”。一般情况下，高温超导体的电阻随温度的变化既包含线性项，也包含温度的平方项，近似可用一个温度的幂律函数，R(T) = R0 + ATα, 或是R (T) = R0+ AT + BT2 来描述。幂指数 α=1 是奇异金属态，系数A的值为零则表明奇异金属态消失。

SC5-Q03量子计算线路模拟临界量子相变取得进展

量子模拟提供了一种研究多体物理的有效途径，有望解决经典计算机可能难以处理的多体问题。通过操控人工可控量子系统，如超导量子比特，可以实现对一大类哈密顿量的模拟与测控。而Aubry-André-Harper（AAH）模型作为一种用于研究局域化和拓扑态的理论基础，近年来引起实验与理论层面的广泛兴趣。一类由AAH模型演变而来的推广AAH（GAAH）模型，其哈密顿量同时包含对角(on-site)与非对角(off-diagonal)准周期调制，分析显示其包含扩展相、局域相和临界相三种具有不同拓扑与局域化性质的相。由于其哈密顿量的模拟要求同时对角与非对角的准周期调制，比特间直接耦合的超导量子比特器件难于实现这种调制；此外，GAAH模型虽然在冷原子系统中在动量空间合成维度得到实现，但仅观察到单粒子（平均场）水平的动力学行为。