2025年6月，瑞典霍格貝拉莊園（H?gberga G?rd），“Quantum Connections”夏季學(xué)校現(xiàn)場(chǎng)紀(jì)實(shí)：

仲夏的北歐，松林環(huán)抱，波光粼粼，來(lái)自全球理論與實(shí)驗(yàn)物理界的領(lǐng)軍人物齊聚一堂，在霍格貝拉莊園舉辦為期兩周的“Quantum Connections 2025”。會(huì)議以“連接”為主題，從量子引力到拓?fù)淞孔游飸B(tài)，從統(tǒng)計(jì)物理的深?yuàn)W結(jié)構(gòu)到高精度量子計(jì)量，四位諾貝爾獎(jiǎng)得主Frank Wilczek、Gerard t’Hooft、Duncan Haldane以及Giorgio Parisi領(lǐng)銜登臺(tái)，展開(kāi)一場(chǎng)場(chǎng)精彩紛呈、視角獨(dú)到的講座，為我們帶來(lái)了有關(guān)量子統(tǒng)計(jì)、拓?fù)湮飸B(tài)、Moiré 材料、黑洞物理等前沿議題的深度討論。

他們并不是在探討最新的量子芯片設(shè)計(jì)，也沒(méi)有炫耀超導(dǎo)陣列的Qubit數(shù)目，而是從根本出發(fā)，重新審視自然的底層邏輯：粒子是如何組成世界的？黑洞能否揭示量子引力的真相？這是一場(chǎng)真正意義上的“連接”——連接了物理學(xué)的多個(gè)分支，也連接了我們對(duì)宇宙的不同認(rèn)知方式。

Gerard t’Hooft 從黑洞信息問(wèn)題出發(fā)，重申他著名立場(chǎng)：“我們不需要新物理，黑洞可以用舊物理解釋。”他在演講中堅(jiān)持保留廣義相對(duì)論、局域性與CPT對(duì)稱性，通過(guò)重寫(xiě)黑洞事件視界的邊界條件恢復(fù)信息守恒。這不僅是對(duì)量子引力的一種極簡(jiǎn)主義方案，也隱含著對(duì)主流量子計(jì)算圖景的哲學(xué)懷疑。t’Hooft 不相信疊加態(tài)與測(cè)量隨機(jī)性是客觀實(shí)體，而是認(rèn)為它們是對(duì)底層確定性動(dòng)力學(xué)的模糊描述。

Duncan Haldane指出：“拓?fù)湄?fù)責(zé)分類，但幾何解釋原因。”Haldane 回顧了從 Berry 曲率、量子度規(guī)到電四極矩密度等幾何量如何影響量子霍爾流體的響應(yīng)特性，特別強(qiáng)調(diào)了odd viscosity在非平衡態(tài)中的物理意義。他指出，即使在沒(méi)有外磁場(chǎng)的系統(tǒng)中，只要具備適當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)與排斥作用，同樣可以生成分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)，這顛覆了早期僅以 Chern 數(shù)歸類的觀念框架。他的講座中還特別提到，很多 Berry 幾何特性本質(zhì)上反映了電子波函數(shù)的“壓縮形態(tài)”（squeezed geometry），而非單純的拓?fù)洳蛔兞俊＿@一觀點(diǎn)不僅補(bǔ)充了傳統(tǒng)拓?fù)湎嗬碚摰拿c(diǎn)，也為探索如 Chern 絕緣體、無(wú)磁量子流體等新奇量子物態(tài)提供了新的方向。幾何，不再是背景，而是推動(dòng)量子態(tài)形成與演化的主角。

接力 Haldane 的“幾何之問(wèn)”，Charlie Kane 帶來(lái)一套精巧的理論建構(gòu)工具：coupled wire construction。他展示了如何通過(guò)一維系統(tǒng)的玻色化理論，將 Laughlin 態(tài)、Moore-Read 態(tài)乃至 Fibonacci 任意子等非阿貝爾拓?fù)湎鄻?gòu)造出來(lái)。在他看來(lái)，拓?fù)鋺B(tài)并不是神秘涌現(xiàn)的黑箱，而是可以從粒子相互作用與邊界條件中逐步搭建出來(lái)的可控結(jié)構(gòu)。他以極具說(shuō)服力的方式講述了如何從 chiral Luttinger liquid 出發(fā)，拼出一個(gè)個(gè)具有明確邊界態(tài)的 2+1D 拓?fù)湎嗄Ｐ停匦逻B接了微觀電子模型與共形場(chǎng)論之間的橋梁。

Simon 與 Jarillo-Herrero認(rèn)為：粒子世界的結(jié)構(gòu)，在魔角石墨烯中被看見(jiàn)了。Steve Simon 在講座中展示了在魔角雙層石墨烯（TBG）中觀察到的Incommensurate Kekulé Spiral結(jié)構(gòu)。這是一種由谷間耦合引發(fā)的空間調(diào)制態(tài)，直接與強(qiáng)耦合Chern帶的填充方式有關(guān)。這說(shuō)明粒子的排列方式，能產(chǎn)生自發(fā)的空間結(jié)構(gòu)；這些結(jié)構(gòu)反過(guò)來(lái)定義了有效的粒子。而 Pablo Jarillo-Herrero 補(bǔ)充了實(shí)驗(yàn)面：Moiré材料中的準(zhǔn)平帶電子如何涌現(xiàn)出量子反常霍爾態(tài)、超導(dǎo)態(tài)，甚至可能的 Wigner 晶體。

Frank Wilczek提出“量子統(tǒng)計(jì)是自然界的真實(shí)第五種力”，并指出這種非局域統(tǒng)計(jì)行為主導(dǎo)了從原子結(jié)構(gòu)到恒星塌縮的所有穩(wěn)定機(jī)制。Wilczek 構(gòu)想了一個(gè)“Quasiworld”理論框架，用以整合拓?fù)洌╝nyons）、幾何（Berry曲率）、統(tǒng)計(jì)（對(duì)稱性）三者在微觀物質(zhì)組織中的角色。這是一次對(duì)“構(gòu)成世界的語(yǔ)言”的重新編碼。

Google Quantum AI 的 Pedram Roushan 帶來(lái)量子信息研究的全新視角： measurement-induced phase transitions。這是一種完全新穎的量子信息相態(tài)，依賴中途測(cè)量與后選軌道的結(jié)構(gòu)，不可由傳統(tǒng)Hamiltonian主導(dǎo)。他展示了如何利用超導(dǎo)量子芯片模擬這一類時(shí)空糾纏網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并引入空間-時(shí)間對(duì)偶作為理論分析工具。Roushan 的研究證明：量子信息的相變不僅存在于系統(tǒng)能譜，也存在于測(cè)量的路徑與時(shí)空布局中。

隨著最后一場(chǎng)報(bào)告的結(jié)束，Quantum Connections 2025 夏季學(xué)校的落幕也迎來(lái)了一個(gè)別開(kāi)生面的時(shí)刻——量子力學(xué)誕生一百周年的盛大慶典。整場(chǎng)慶典在陽(yáng)光明媚的霍格貝拉島草地上舉行，來(lái)自全球的物理學(xué)家、研究人員、學(xué)們齊聚一堂，紀(jì)念這一劃時(shí)代的科學(xué)革命。這一夜，圍繞著量子力學(xué)的百年歷程，多位諾貝爾獎(jiǎng)得主和當(dāng)代物理學(xué)大師們一起分享了量子力學(xué)帶來(lái)的深遠(yuǎn)影響，回顧了它如何從數(shù)學(xué)方程式發(fā)展成為推動(dòng)現(xiàn)代科技、通訊技術(shù)乃至我們生活方式變革的核心動(dòng)力。與會(huì)者們舉杯歡慶，交流討論著量子科學(xué)的過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)。