自旋玻璃是统计物理学一个重要的研究领域，其理论研究成果近年来在计算机科学、信息科学和生命科学等研究领域已有一些引人注目的应用。《自旋玻璃与消息传递》以作者提出的配分函数展开方法为数学基础，从配分函数展开这一角度出发推导出自旋玻璃平均场理论，以及获得对于平均场理论的修正表达式；《自旋玻璃与消息传递》也包含作者在配分函数区域图展开方面的理论工作以及区域图消息传播方程；《自旋玻璃与消息传递》还包含自旋玻璃理论在组合优化、约束满足问题上的应用。
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第1章 自旋玻璃概述
1975年，Edwards和Anderson[1]构造了一个格点自旋相互作用模型，希望用它来理解无序磁性材料一些奇异的性质[2-5]？在Edwards-Anderson (EA)模型中，三维晶体的每一个晶格点上有微观状态，称为自旋( spin)，它可以取向上和向下两个方向？相邻格点的自旋有相互作用，它们有的是铁磁的(希望相邻两个自旋取向相同)，有的则是反铁磁的(希望两个自旋取向相反)，铁磁和反铁磁相互作用杂乱无章地分布于三维晶体的所有近邻自旋之间？Edwards和Anderson预言当环境温度足够低时，该模型系统的自旋微观构型将处于一种玻璃态？在这一低温玻璃态中，系统在宏观上不表现出自发的磁性(就是说系统中处于两种自旋状态的晶格点在数目上相当)，但晶格中大部分格点都有取向偏好，有的喜欢自旋向上，有的喜欢自旋向下，导致格点具有或强或弱的微观自发磁性？
Edwards和Anderson的理论工作激发了人们对自旋玻璃(spin glass)系统的研究兴趣？在四十年时间内，人们构建了许多自旋玻璃模型，提出了一些统计物理平均场理论(如复本对称破缺理论和液滴理论)，并发展了高效数值计算万法(如模拟退火？模拟回火？复本交换蒙特卡罗等)[4-11]？理论和计算机模拟工作揭示了低温自旋玻璃相的自由能图景一些本质特性，例如，微观状态空间的各态历经破缺和热力学宏观态的激增等？
自旋玻璃研究领域的前沿课题和应用范围并不仅仅局限于无序磁性材料系统？就统计物理性质而言，人们发现结构玻璃和颗粒态物质在一些方面非常类似于多体相互作用自旋玻璃模型系统[12，13]，由此引发了大量的理论和模拟工作？近年来自旋玻璃平均场理论已被推广并应用于过冷液体？结构玻璃？颗粒态物质的阻塞相变等问题的研究[，3 -16]，可以期待这方面会有更多的理论进展，促进对于玻璃系统和颗粒态物质系统的统计物理性质的全面和深入理解？
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