本网消息 日前，量子蒙特卡洛与费米符号问题国际会议在湖北黄石隆重举行。本次会议以特邀报告形式，汇聚了全球顶尖计算物理与量子多体理论研究学者，围绕费米子符号问题、强关联电子体系、高温超导、氢基材料、量子晶体等前沿课题，展示了一系列创新理论与计算方法，推动了量子模拟与精准计算的发展。与会人员来自法国国家科学研究中心、欧洲理论研究中心、亥姆霍兹德累斯顿-罗斯多夫研究中心、巴塞罗那大学、慕尼黑大学、特拉维夫大学、英国帝国理工学院、苏黎世联邦理工学院、德国马克斯·普朗克研究所，以及国内来自北京大学、中国科技大学、湖北理工学院和中国科学院等17位专家提供了高水平的学术报告。本次会议由湖北理工学院主办、湖北师范大学和湖北理工学院人工智能学院（原数理学院）共同承办。主办方由青年学者熊羽诺作为代表以“在路径积分模拟中克服费米子符号问题的新方法”为题进行了一个小时学术报告，引起了与会专家的强烈共鸣。在该报告中，熊羽诺详细介绍了为克服费米符号问题而提出的虚构全同粒子和赝费米子方法全过程，其中虚构全同粒子已经在温稠密物质、凝聚态物理等领域产生积极的推动作用。会议吸引了来自全球18所高校和科研院所的120余位专家学者齐聚一堂，共襄此次学术盛会。

本次国际会议聚焦量子蒙特卡洛与费米子符号问题这一核心议题，汇集了众多国际知名理论与实验物理学家参与。会议期间，受邀专家分享了内容丰富、视角多元的学术报告。

在10月18日的报告中，来自法国国家科学研究中心Michele Casula教授系统总结了量子蒙特卡洛在氢及其化合物研究中的四大融合方法：全耦合QMC+PIMD、QMC+SSCHA、参数化PES拟合、以及机器学习结合PIMD。他展示了在质子化水六聚体、稠密氢、H₃S超导体、氘冲击压缩曲线等方面的突破，凸显了核量子效应与电子关联的协同影响；东道主湖北理工学院青年学者熊羽诺作为“虚构全同粒子”方法的提出者之一，向参会的各位嘉宾详细阐述了通过克服费米符号问题的虚构全同粒子和赝费米子方法，以及该方法在温稠密物质、量子点等系统中的应用与推广情况；针对费米子系统长期存在的“符号问题”，欧洲理论研究中心的Tommaso Morresi博士介绍了通过引入参数化配分函数方法，通过连续调节参数ξ实现从玻色统计到费米统计的平滑过渡，从而在无符号问题的区域进行有效计算并外推至费米子情形。该研究成果成功将我校青年学者熊羽诺提出的“虚构全同粒子”方法应用于液氦-3与均匀电子气体等强关联系统，提出适用于强相互作用体系的常数能量外推法，结果显著提升了低温强关联费米系统模拟的可行性与准确性，为第一性原理研究轻核量子体系开辟了新路径；来自德国亥姆霍兹德累斯顿-罗斯多夫研究中心的Tobias Dornheim教授，介绍了他们团队通过该方法对温稠密物质进行第一性原理模拟，其成果已被美国国家点火装置（NIF）的相关实验验证；来自德国德累斯顿罗斯多夫亥姆霍兹中心与先进系统理解中心的Zhandos Moldabeko教授介绍了通过融合量子蒙特卡洛与密度泛函理论，发展的计算交换关联内核的新方法，该方法无需泛函导数即可系统研究从LDA到杂化泛函的各层级精度，解决了线性响应TDDFT中展宽参数收敛的长期难题，并将方法成功应用于高压条件杂化泛函参数确定及X射线汤姆逊散射谱分析，为从常态到极端条件下的材料模拟提供了新途径。

在10月19日的报告中，西班牙加泰罗尼亚理工大学Jordi Boronat教授提出了针对费米子体系的路径积分基态新方法，并在液氦-3与费米气中验证了其有效性，为强关联费米体系的基态计算开辟了新路径；北京大学李新征教授则从李-杨相变理论出发，为理解参数化过程中的相变行为提供了深刻的数学物理见解；中国科学院物理研究所张琦研究员介绍了神经正则变换（NCT）这一新兴变分方法。该方法结合自回归模型与归一化流，有效克服了费米子符号问题，成功应用于电子气、稠密氢、锂晶体、高压冰等多种体系，显著提升了有限温度下量子多体系统的计算精度；慕尼黑大学Lode Pollet教授的报告是基于大规模量子蒙特卡洛模拟，向各位与会嘉宾介绍了其通过重整化经典自旋液体模型研究红宝石晶格中通过阻塞机制实现的量子自旋液体研究现状，且从理论预测到：在三角晶格中结合偶极XY与伊辛ZZ相互作用，可在⁸⁷Rb原子体系中实现包含数百个粒子的稳健超固态相；中国科学技术大学邓友金教授报告了半填充三维哈伯德模型的相图与交叉行为研究，通过大规模量子蒙特卡洛模拟，系统揭示了金属-绝缘体交叉、反铁磁相变及其与冷原子实验的对比，为理解强关联电子行为提供了新视角；特拉维夫大学Barak Hirshberg教授介绍了他针对系统粒子数超过100后计算复杂度呈立方增长的问题，开发出将复杂度降至平方量级的新算法，该方法突破了玻色子路径积分分子动力学模拟的规模限制，首次实现了对数千玻色子体系的高效模拟。

在10月20日的报告中，中国科学技术大学范之杰研究员介绍了将虚构粒子方法推广至晶格费米-哈伯德模型的情况。范研究员通过引入连续统计参数ξ，构建了涵盖玻色与费米统计的广义二维哈伯德模型。他将重加权与ξ外推方法应用于半满和掺杂体系，在传统量子蒙特卡洛因符号问题失效的强关联掺杂区域仍保持有效，此方法为晶格费米子系统的符号问题缓解提供了新途径；英国帝国理工学院分子科学研究中心Ingvars Vitenburgs博士介绍了他们团队在有限温度量子物质模拟中的费米子符号问题的研究进展情况。通过提出玻色子观测量的半解析方法，有效规避费米符号问题，使变换后的计算复杂度降低多个数量级。他的报告还进一步展示了该方法在石墨烯量子点和量子电容计算中的实际应用，为突破现有电子系统模拟瓶颈提供了可行路径；中国科学院理论物理研究所陈锟副研究员，介绍了其发展的电子气专用场论与AI求解器，系统揭示了从温稠密到超导区间的电子关联效应；特拉维夫大学Guy Cohen教授介绍了他采用Inchworm方法解决蒙特卡洛方法中符号问题的有效经验，他将该方法扩展至自旋—玻色子模型动力学及强关联电子材料的多轨道符号问题和应用于平衡或非平衡稳态研究，他在报告中概述了其原理并讨论最新的研究进展与应用；来自苏黎世联邦理工学院的Jeremy O. Richardson博士向与会人员分享了通过分子置换—反演与旋转对称性，实现对激发态精确隧穿分裂及其转动量子数依赖关系的计算方法，该方法兼容路径积分分子动力学、蒙特卡洛及瞬子理论框架，极大扩展了路径积分计算的应用范围；来自德国马克斯·普朗克研究所的Ali Alavi教授介绍了全组态相互作用量子蒙特卡洛算法的最新发展，为描述长短程电子关联提供了一种新的解决方案。

本次会议不仅深化了对符号问题本质的理解，也展示了量子蒙特卡洛在材料科学、高压物理、超导机制探索等领域的广泛应用前景，还彰显了参数化配分函数方法在破解费米子符号问题方面的巨大潜力，为强关联量子系统的精确模拟提供了全新范式，将对凝聚态物理、量子化学和高能量密度物理等领域产生深远影响。多位报告人强调，随着算法进步与算力提升，量子模拟正逐步走向“化学精度”与“实验可验证”的新阶段。据悉，此次国际会议在线参与学术报告人次累计近四万次访问量，国内学术界认为这是国内第一次关于费米符号问题这一重大难题的国际会议，对国内在费米符号问题的研究方面有积极推动作用。会议主席Tommaso Morresi博士会后表示，有鉴于此次国际会议取得的重要影响，将以此为开端形成系列国际会议，计划2026年在意大利知名机构欧洲理论研究中心延续这次国际会议主题，并且有希望在全球形成系列国际会议。（通讯员 廖艳华）