重生之学神的黑科技系统第105章 非交换之钥破摩尔迷雾

金陵的四月春意已浓。

梧桐新叶舒展织就一片嫩绿的穹顶阳光透过叶隙在古老的校园小径上洒下斑驳晃动的光点。

空气中弥漫着草木的清新气息与淡淡的花香处处洋溢着生机。

然而在南大那间静谧的学者公寓书房内季节的流转仿佛被按下了静音键。

这里的时间是以草稿纸的消耗、白板上符号的演进、以及脑海中思维风暴的强度来计量的。

张诚为自己设定的“摩尔超晶格体系强关联物理的非交换几何与高阶拓扑理论框架”研究已然进行了一个多月。

这一个月他几乎处于一种半封闭的“科研潜行”状态。

除了必要的课程交流和与南大相关领域教授（主要是凝聚态物理和数学物理方向的学者）进行过几次深度讨论外他将所有精力都投入到了这片他自己开辟的、充满未知与挑战的学术疆域。

进程并非一帆风顺甚至可以说是举步维艰。

初始的兴奋过后现实的复杂性便如同冰水般浇下。

摩尔超晶格尤其是像扭曲双层石墨烯这样的体系其电子结构对旋转角度的敏感性堪称魔鬼般的细节。

传统的紧束缚模型在处理小角度（所谓“魔角”）时由于摩尔势的长程性和能带的极度平坦化变得极其笨拙且不够精确。

而基于连续模型的微扰理论在强关联区域几乎完全失效。

张诚尝试的第一步是为摩尔体系构建一个合适的“非交换几何”描述。

他借鉴了非交换几何中处理离散结构的思路尝试将摩尔晶格的双层结构、层间跳跃以及摩尔势用某种卷积代数（Convolution Algebra） 或者与摩尔对称性相关的群代数（Group Algebra） 来表示。

这相当于将实空间的晶格点提升为某个抽象代数中的元素其“乘积”规则由跳跃积分和摩尔势决定。

然而如何具体定义这个代数使其既能准确反映物理又能在数学上易于处理？最初的定义要么过于简化丢失了关键物理（如层间耦合的空间依赖性）要么过于复杂导致后续的数学分析无法进行。

他仿佛在试图用一套全新的、尚未完全成型的语言去翻译一个极其复杂的物理故事寻找合适的“语法”成了最大的障碍。

白板上写满了各种代数的定义、关系式又被他一次次擦去。

旁边堆叠的草稿纸上记录着无数次失败的尝试和零星的灵感碎片。

高阶拓扑分类方面也遇到了麻烦。

他试图利用更精细的空间群表示论和K理论对魔角石墨烯体系在考虑电子-电子相互作用后可能稳定的拓扑态进行系统性分类。

但强关联的介入使得传统的基于单粒子能带的拓扑不变量（如陈数）定义变得模糊甚至可能失效。

如何定义强关联体系中的拓扑序？这是一个悬而未决的国际难题。

他感觉自己仿佛被困在了一座由复杂性和未知性构筑的迷宫里虽然手握“非交换几何”和“高阶拓扑”这两盏理论上强大的探照灯却一时找不到照亮核心路径的正确角度。

突破的到来往往源于长久的积累和一瞬间的灵感耦合。

那是一个深夜窗外万籁俱寂只有书桌台灯发出稳定的光芒。

张诚没有在强行推演公式而是疲惫地靠在椅背上反复审视着几个月前证明周氏猜想和构建朗兰兹-超凯勒对应时留下的笔记。

尤其是后者那种将完全不同数学领域（数论与几何）通过一个精巧的“空间”（导出栈）联系起来的思维方式给了他极大的启发。

“空间……载体……”他喃喃自语。

忽然一个念头如同黑暗中划过的闪电瞬间照亮了他的思维！ “为什么我一定要执着于在实空间的摩尔晶格上直接定义非交换几何呢？”他猛地坐直身体眼中爆发出锐利的光芒“既然摩尔势的本质是引入了新的、非局域的‘连接’关系我何不将其视为对动量空间（k-space） 的一种‘纤维化’或‘层叠’？” 在传统的能带理论中动量空间是定义在布里渊区（一个环面）上的。

但在摩尔超晶格中由于摩尔势的调制原始的布里渊区会被折叠、复制形成更小的摩尔布里渊区并且不同复制品之间通过摩尔势耦合。

张诚意识到这个过程可以抽象地看作：一个底空间（Base Space）对应于摩尔布里渊区（本身可能具有复杂形状甚至边界）；在这个底空间上“纤维”（Fiber） 不再是简单的复数或向量丛而是一个非交换的代数这个代数编码了原始双层石墨烯在某个k点附近的自由电子动力学（即狄拉克锥物理）以及层间耦合的详细信息！ 换句话说他不再试图在实空间构造一个全局的非交换空间而是转向动量空间构建一个以摩尔布里渊区为底、以非交换代数（描述局域电子动力学与耦合）为纤维的“非交换纤维丛”（Nonmutative Fiber Bundle）！ 本小章还未完请点击下一页继续阅读后面精彩内容！。

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