Science 强关联费米子 | 量子超冷

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查看284 | 回复0 | 2023-7-7 16:07:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 pjfang 于 2023-7-7 16:12 编辑

吸引相互作用费米子的哈伯德模型Hubbard model,为费米子配对提供了范例。模型特点是紧密束缚对的玻色-爱因斯坦凝聚和长程库珀对的Bardeen-Cooper-Schrieffer超流性之间的渡越,以及在超流临界温度以上形成对的“赝能隙”区域。
今日,美国 麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)Thomas Hartke等,在Science上发文,报道直接观察到了在哈伯德晶格气体Hubbard lattice gas中,费米子配对的非定域性质,使用自旋和密度分辨成像双层显微镜下的1000个费米钾-40原子。研究表明,费米子完全配对是通过整体自旋涨落,随着吸引力的增加而消失。在强关联区域,费米子对的大小与平均粒子间距相当。该项研究,为强关联费米子系统中的赝能隙行为提供了理论依据。
Direct observation of nonlocal fermion pairing in an attractive Fermi-Hubbard gas。吸引费米-哈伯德气体中非局域费米子配对的直接观测。


图1.原子分辨的引力探测费米-哈伯德气体


图2.非定域费米子配对的观测。


图3.电子对的电荷密度波序。


图4.非局部对与多体有序的相互作用。
在光学晶格中,超冷原子可用来深入了解相互作用的量子物质行为。通过费米-哈伯德模型(Fermi-Hubbard Model),可以模拟一些最普遍的物理现象,该模型与许多固态系统相关。该项研究,将吸引相互作用的钾费米子原子放入光学晶格中,并使用量子显微镜对系统进行成像,并测量晶格位置之间的相关性。研究表明,非局域原子对的形成,取决于引力的强度。
文献链接https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade4245DOI: 10.1126/science.ade4245本文译自Science。

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