Emergent gauge fields and the high-temperature superconductors
Notice bibliographique
Résumé
The quantum entanglement of many states of matter can be represented by electric and magnetic fields, much like those found in Maxwell's theory. These fields 'emerge' from the quantum structure of the many-electron state, rather than being fundamental degrees of freedom of the vacuum. I review basic aspects of the theory of emergent gauge fields in insulators in an intuitive manner. In metals, Fermi liquid (FL) theory relies on adiabatic continuity from the free electron state, and its central consequence is the existence of long-lived electron-like quasi-particles around a Fermi surface enclosing a volume determined by the total density of electrons, via the Luttinger theorem. However, long-range entanglement and emergent gauge fields can also be present in metals. I focus on the 'fractionalized Fermi liquid' (FL*) state, which also has long-lived electron-like quasi-particles around a Fermi surface; however, the Luttinger theorem on the Fermi volume is violated, and this requires the presence of emergent gauge fields, and the associated loss of adiabatic continuity with the free electron state. Finally, I present a brief survey of some recent experiments in the hole-doped cuprate superconductors, and interpret the properties of the pseudogap regime in the framework of the FL* theory.This article is part of the themed issue 'Unifying physics and technology in light of Maxwell's equations'.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».