近年來(lái)，自旋玻璃研究發(fā)展的復(fù)本對(duì)稱(chēng)破缺范式在描述阻塞轉(zhuǎn)變問(wèn)題上取得了突破性進(jìn)展。某些結(jié)構(gòu)玻璃中被證明存在從簡(jiǎn)單到具有分形結(jié)構(gòu)的自由能景觀的復(fù)本對(duì)稱(chēng)破缺相變。該轉(zhuǎn)變被稱(chēng)為Gardner相變，阻塞態(tài)被歸結(jié)為全階復(fù)本對(duì)稱(chēng)破缺的Gardner玻璃相的高壓/低溫極限態(tài)。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者Giorgio Parisi等在無(wú)限維極限下，得到了硬球玻璃相的熱力學(xué)精確解，從而定量解釋了阻塞轉(zhuǎn)變的臨界性。

然而，現(xiàn)實(shí)中的無(wú)序態(tài)多是在非平衡條件下形成的，對(duì)比Gardner物理的普遍性，即使在簡(jiǎn)化的平均場(chǎng)自旋玻璃中仍是尚未解決的問(wèn)題。此外，在一個(gè)系統(tǒng)中取得的非平衡復(fù)本破缺問(wèn)題上的突破有助于推動(dòng)其他相關(guān)復(fù)雜系統(tǒng)的研究，動(dòng)力學(xué)復(fù)本對(duì)稱(chēng)破缺研究因而具有深刻意義。在最近發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNASe2218218120 (2023)）的一項(xiàng)研究工作中，中國(guó)科學(xué)院理論物理所與合作者，通過(guò)模擬簡(jiǎn)單的硬碟玻璃模型研究該問(wèn)題。研究分析了反常動(dòng)力學(xué)并定義了動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)變。研究根據(jù)自由能景觀的復(fù)雜性首次給出完整的玻璃相圖。該研究縮小了非平衡條件下的實(shí)驗(yàn)和熱力學(xué)理論研究之間的距離，為構(gòu)建普適的動(dòng)力學(xué)玻璃理論鋪設(shè)了道路。

該工作由理論物理所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、法國(guó)蒙彼利埃大學(xué)合作完成。理論物理研究所為第一完成單位。部分計(jì)算在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的超算中心平臺(tái)完成。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和中國(guó)科學(xué)院等的支持。

玻璃相圖：自上而下，在增大壓強(qiáng)趨于阻塞態(tài)（紅線）的過(guò)程中，系統(tǒng)總是先經(jīng)歷Gardner轉(zhuǎn)變（橘線與淺藍(lán)線）。臨界阻塞因此受Gardner物理控制。