Transizioni di fase topologiche e nuovi sviluppi

Titolo originale:

Topological Phase Transitions and New Developments

Contenuto del libro:

La geometria e la topologia hanno esercitato un grande fascino sulla fisica fin dall'inizio del XX secolo. Un esempio emblematico è la teoria geometrica della gravità di Einstein.

All'inizio degli anni '70, le idee topologiche sono entrate in aree della fisica della materia condensata. Questi progressi sono stati guidati da nuove idee seminali che hanno risolto una grave contraddizione tra l'esperimento e l'interpretazione standard di un rigoroso teorema matematico, che ha portato allo studio di nuove fasi topologiche esotiche della materia. Le transizioni di fase guidate da difetti topologici in film sottili e bidimensionali di superfluidi, superconduttori e cristalli hanno fornito una grande comprensione del meccanismo che governa le fasi topologiche presenti in questi sistemi fisici.

Inoltre, molte di queste proprietà topologiche rimangono "protette" dal disordine e dalle perturbazioni di distorsione topologica. Un esempio delle possibili applicazioni di questa robustezza alle perturbazioni è la ricerca della codifica delle informazioni nei computer quantistici, che potenzialmente potrebbe fornire la piattaforma per calcoli quantistici tolleranti ai guasti.

Negli ultimi quattro decenni, la scoperta delle fasi topologiche ha suscitato grande interesse nella fisica della materia condensata. Ha inoltre attirato l'attenzione dei ricercatori che si occupano di informazione quantistica, materiali e simulazioni quantistiche, fisica delle alte energie e teoria delle stringhe.

Questo volume, unico nel suo genere, contiene articoli scritti da alcuni dei nomi più importanti del settore, tra cui il premio Nobel John Michael Kosterlitz e il professor Jorge V Jos, che nascono dagli interventi e dalle discussioni dei maggiori esperti in occasione di un recente workshop. Gli articoli rivedono i lavori precedenti e affrontano gli sviluppi contemporanei delle questioni più urgenti e importanti su vari aspetti delle fasi topologiche e delle transizioni di fase topologiche.