Time-Resolved Observation of Spin-Charge Deconfinement in Fermionic Hubbard Chains
像电子这样的基本粒子带有几个量子数，例如电荷和自旋。然而，在强相互作用粒子的集合中，出现的自由度可以从根本上不同于单个成分的自由度。这种现象的典型例子是一维系统，由携带自旋（自旋子）或电荷（holon）的独立准粒子描述。在这里，我们报告的动态解除限制的自旋和电荷激发后，在真实空间中的费米-哈伯德链的超冷原子的粒子删除。使用空间和时间分辨的量子气体显微镜，我们跟踪的演化的激发通过其签名的自旋和电荷的相关性。通过评估多点散射子，我们量化了在有限温度下分裂成单个自旋子和完整子的背景下激发的空间分离。
2019-05-31 cond-mat.quant-gas
Coherent Manipulation of Spin Correlations in the Hubbard Model
利用空间和时间分辨的Ramsey光谱结合高分辨率的\textit{in situ}成像技术，我们相干地操纵了加载到光晶格中的双组分原子费米气体中的自旋关联。这种新的技术不仅允许我们压印自旋图案，而且还可以探测任意波矢下的静磁结构因子，特别是交错结构因子。从沿光晶格的$1^\mathrm{st}$布里渊区的对角线的测量，我们确定了磁相关长度和各个空间自旋扰子。在半填充，交错的磁结构因子作为一个敏感的温度计的自旋温度，我们用来研究热化的自旋和密度自由度在缓慢淬火的晶格深度。
2017-09-24 cond-mat.quant-gas
Dynamical and Steady State Properties of a Bose-Hubbard Chain with Bond-Dissipation: A Study based on Matrix Product Operators
我们研究了耗散玻色-哈伯德链的工程浴使用超算子方法的基础上矩阵产品运营商。耗散被设计成将BEC凝聚波函数稳定在其稳定状态。然后，我们的特点出现不相容的哈密顿和耗散动力学之间的相互作用的稳定状态。虽然预计相互作用导致这种竞争，但即使是开放边界条件设置中的动能也会与耗散竞争，从而导致非平凡的稳态。我们还提出了瞬态动力学的结果和探测的弛豫时间揭示了在热力学极限的耗散间隙的关闭。
2014-08-25 cond-mat.quant-gas
Critical Exponent of Dynamical Quantum Phase Transition in One-Dimensional Bose-Hubbard Model in the Strong Interacting Limit
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
研究一维玻色-哈伯德模型强相互作用极限下动力学量子相变的临界指数，揭示临界行为及相变时间控制机制。
2025-10-24 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of the 3D Hubbard model on approach to the Neel transition
我们用团簇动力学平均场论研究了3D哈伯德模型的热力学性质。特别地，我们计算了能量，熵，密度，双占有率和最近邻自旋关联作为化学势，温度和排斥强度的函数。为了与冷气体实验联系，我们还计算了系统在局域密度近似下的外部陷阱的性质。我们发现，每个粒子$S/N \approx 0.65(6)$在$U/t=8$的熵是足够的，以实现在陷阱的中心的尼尔状态，大大高于在均匀系统中所需的熵。反铁磁性的前体可以在最近邻的自旋共振器中清楚地观察到。
2010-09-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Energy redistribution and spatio-temporal evolution of correlations after a sudden quench of the Bose-Hubbard model
光格量子模拟器是研究经典计算机难以模拟的量子多体系统非平衡动力学的理想实验平台。在这里，我们使用我们的玻色-哈伯德模型的量子模拟器来研究量子淬火后远离平衡的动力学。我们成功地证实了能量守恒定律在一维和三维系统中的存在，并提取了单粒子关联在一维和二维系统中的传播速度。我们证实了我们的量子模拟器的有效性，通过实验和精确的数值计算在一维之间的定量比较。在二维或三维计算困难的情况下，通过使用量子模拟的结果作为参考，我们检查的数值方法，即截断Wigner近似的性能，揭示其有用性和局限性。这项工作构成了一个典型的情况下，使用模拟量子模拟器。
2020-07-30 cond-mat.quant-gas
Signatures of correlated magnetic phases in the local two-particle density matrix
量子气体显微镜的实验已经开始探索二维费米-哈伯德模型的反铁磁相和空穴远离半填充的掺杂效应。在这项工作中，我们将展示如何直接测量系统平均双自旋密度矩阵和它的完整的计数统计可以用来识别不同的相关磁相位或没有长程序。我们讨论的例子中可能实现的哈伯德模型接近半填充，包括反铁磁有序的绝缘体和金属，以及绝缘自旋液体和金属的拓扑秩序的阶段。对于这些候选状态，我们预测的掺杂和温度依赖性的本地调制器，这可以直接测量在当前的实验。
2019-03-13 cond-mat.quant-gas
Spin and Charge Conductivity in the Square Lattice Fermi-Hubbard Model
San José State University（圣何塞州立大学）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）
本文通过数值链接簇展开法计算平方晶格费米-海布劳德模型在不同温度和强相互作用下的自旋与电荷导电性，并比较实验数据揭示理论与实验的差距。
2026-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Out-of-Time-Order Correlation at a Quantum Phase Transition
本文数值计算了一维玻色-哈伯德模型中的无序关联函数。我们的研究是基于这样一个猜想：当李雅普诺夫指数达到上界$2π/β$时，系统在有限温度下与黑洞存在全息对偶。我们进一步推测，对于具有量子相变的多体量子系统，李雅普诺夫指数将在量子临界区出现一个峰值，在该临界区存在突现共形对称性，并且没有明确定义的准粒子.利用Rényi熵与无序关联函数之间的关系，证明了Bose-哈伯德模型的无序关联函数在置乱时刻也将呈现指数行为.通过对数值结果进行指数函数拟合，得到了有限温度下一维玻色-哈伯德模型在量子临界区的李雅普诺夫指数.我们在玻色-哈伯德模型上的结果支持了这个猜想。我们还计算了蝴蝶速度，并提出了如何在不反演哈密顿量的情况下，在玻色-哈伯德模型的冷原子实现中，这种相关器的回波型测量。
2017-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Realising the Symmetry-Protected Haldane Phase in Fermi-Hubbard Ladders
量子多体系统中的拓扑结构深刻地改变了我们对物质量子相的理解。反铁磁自旋为1的Halfenic链是在阐明这些效应中起了重要作用的范例模型。它的基态是一种无序态，由于分数自旋激发，它具有受保护的四重简并边缘态。在大体积中，它的特点是消失的两点自旋相关，间隙激发，和一个特征的非本地序参量。最近，人们认识到，Halfton链形成了基于与量子信息和纠缠有关的思想的物质的对称性保护拓扑（SPT）相的更一般分类方案的具体示例。在这里，我们实现了这样一个拓扑Haldom相位费米-哈伯德梯子在超冷原子量子模拟器。我们直接揭示了系统的边缘和散装性能，通过使用单站点和粒子分辨测量以及非本地关联函数。不断改变的哈伯德相互作用强度的系统，使我们能够调查的鲁棒性的相位电荷（密度）波动远离政权的海森堡模型采用一种新的相关器。
2021-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Observation of Spatial Charge and Spin Correlations in the 2D Fermi-Hubbard Model
强电子关联是诸如巨磁阻和高温超导等变化现象的起源。已经接近室温，掺杂的氧化铜材料显示出显着的功能，如伪间隙和“奇怪的金属”相与不寻常的传输特性。这种物理学的本质被认为是由费米-哈伯德模型捕获的排斥相互作用，晶格上的巡回费米子。本文报道了用超冷原子实现的二维Fermi-哈伯德模型中电荷和自旋关联的格位分辨观测。反铁磁自旋相关性在半填充时最大，掺杂后单调减弱。单电荷的网站之间的相关性是负的，在大的掺杂，揭示了泡利和相关孔\textemdash抑制发现两个费米子彼此接近的概率。然而，当掺杂降低到临界值以下时，这种局部磁矩之间的相关性变为正的，表明双光子和空穴的强聚束。结果表明，正的非局域矩关联直接反映了双空穴对引起的势能涨落，这对Fermi-哈伯德模型中的输运起着重要作用.
2016-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interference and short-range correlation in fermionic Hubbard gases
本文在低温均匀费米子哈伯德气体中观测干涉图样，提出提取一阶关联的新方法，通过最近邻关联随填充率和相互作用强度的变化揭示了金属到莫特绝缘体的渡越及量子涨落驱动的虚隧穿过程。
2025-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of metal to insulator crossover in the repulsive Fermi Hubbard model through static correlations
本文利用 DQMC 研究二维排斥 Fermi Hubbard 模型的 doublon、singlon 与 holon 静态关联，提出通过电荷隙、温度不敏感点及非局域关联识别金属到关联绝缘渡越。
2024-10-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body localization proximity effect in two-species bosonic Hubbard model
本文研究双组分玻色 Hubbard 模型中的 MBL 邻近效应，通过数值动力学模拟给出随耦合强度和热库尺寸变化的相图，并发现大热库导致整体退局域化及扩散输运。
2023-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of canted antiferromagnetism with ultracold fermions in an optical lattice
理解铜氧化物正常状态的磁响应被认为是解决其高温超导性难题的关键。这些材料的基本物理被认为是由费米-哈伯德模型捕获的，费米-哈伯德模型是一种已经用光晶格中的冷原子实现的极小模型。在这里，我们报告的费米-哈伯德模型在自旋不平衡的原子气体的现场分辨测量，使我们能够探索系统的响应大的有效磁场。我们观察到短程倾斜反铁磁性在半填充与更强的自旋相关性在垂直于磁化方向，在与自旋平衡的情况下，相同的相关性测量的任何投影的赝自旋。发现自旋双光子晶体的转动各向异性随极化和自旋间距的增加而增加。远离半填充，极化的气体表现出非单调的行为与掺杂的强相互作用，类似的行为的磁化率在铜酸盐。我们将我们的测量结果与行列式量子蒙特卡罗（DQMC）和数值关联簇扩展（NLCE）算法的预测进行了比较，并找到了很好的一致性。对掺杂系统的计算接近这些技术的极限，说明了冷原子量子模拟对研究强关联材料的价值。
2016-12-22 cond-mat.quant-gas
Nonlinear Drude weight of the one-dimensional Hubbard model
The University of Tokyo（东京大学）
本研究结合贝特-ansatz计算与低能有效场论，探究一维哈伯德模型的非线性德鲁德权重，发现低能理论对高阶输运的预测存在偏差，明确了非线性输运系数的标度规律。
2026-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Revealing the topological nature of the bond order wave in a strongly correlated quantum system
研究了扩展的Fermi-哈伯德模型中键级波相的拓扑性质。特别是，我们发现了一个拓扑部门，这仍然是难以捉摸的，在以前的有限大小的数值研究，由于边界效应。我们首先表明，对于一个无限大的系统，键级波制度的特点是由两个简并体状态对应的平凡和拓扑部门。后者被证明确实具有纠缠谱的均匀简并性和弦关联函数的长程有序性。对于有限大小的系统，我们表明，拓扑部门可以通过施加一个合适的边界潜力稳定。因此，这提供了一个具体的协议，在有限大小的系统拓扑保护退化的边缘模式的观察。此外，我们表明，大部分的系统的特点是奇异孤子解之间的平凡和拓扑部门插值。最后，我们提出了一个强关联拓扑相的实现和检测方案，在量子模拟器的基础上的偶极费米气体在光晶格。
2022-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Directly imaging spin polarons in a kinetically frustrated Hubbard system
本文在超冷原子三角晶格哈伯德系统中直接成像itinerant自旋极化子，揭示其局部反铁磁关联及电荷掺杂剂的长冈效应铁磁关联，阐明超交换与动力学机制贡献，为受挫系统超导机制研究提供微观依据。
2025-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Revealing Pseudo-Fermionization and Chiral Binding of One-Dimensional Anyons using Adiabatic State Preparation
Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université（卡斯勒·布罗塞尔实验室，法兰西公学院，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学）；JILA, NIST and Department of Physics, University of Colorado（JILA，美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学物理系）；Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin（柏林工业大学物理与天文学研究所）；Naquidis Center, Institut d’Optique Graduate School（Naquidis中心，高等光学学院）
通过超冷原子实验揭示一维任何子的伪费米化和手性束缚，为理解其量子行为提供新途径。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Artificial-gauge-field-driven reentrant charge-density-wave phase in a three-leg Bose-Hubbard ladder
Hiroshima University（广岛大学）；University of Tokyo（东京大学）
研究三腿链上半填充硬玻色系统在均匀人工规范场下的行为，揭示包含多个超流和绝缘相的丰富量子相图，发现电荷密度波相在规范场区域出现，尽管只有 onsite 交互作用，且 vortex 状态在附近参数区域被实现，进一步发现 vortex 相与密度波序之间的强竞争。
2026-09-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hidden string order in a hole-superconductor with extended correlated hopping
一维自旋相关光晶格中的超冷费米子用次近邻关联跳跃的非标准哈伯德模型描述。晶格的周期性驱动允许系统参数的宽调谐。我们解决了这个模型，正是一个特殊的相关跳变值。该解决方案揭示了该系统的一般性质为任意填充：精确和不对称的自旋-电荷分离，最低能量激发的无隙光谱，自旋间隙，这可以解释在集体空穴配对和非零登Nijs-Rommelse型字符串相关。远离可积点的数值研究显示了长程弦序和自旋能隙的持久性。
2015-08-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Higher-Order Spin-Hole Correlations around a Localized Charge Impurity
高阶关联函数的分析已成为研究量子模拟器（如量子气体显微镜）中相互作用多体系统的有力工具。本文利用二维Hubbard中混合自旋-电荷关联函数的实验测量，研究了磁极化子的平衡性质，确定了磁极化子动力学的相干态和非相干态。在本文中，我们考虑从理论上扩展这种技术的系统使用的钉扎电位，以减少迁移率的一个单一的掺杂剂在莫特绝缘制度的二维哈伯德模型。我们发现，掺杂剂的本地化对其磁修整有着显著的影响。连通的三阶自旋关联在可动空穴的情况下减弱，但在不动空穴附近增强。在五阶关联函数的情况下，我们发现，其裸值具有相反的符号的情况下的移动和完全钉扎掺杂剂，而连接的部分是类似的两种情况。我们研究抑制高阶的热涨落，并证明他们可以观察到的温度可比的自旋交换能$J$。我们讨论了我们的研究结果理解掺杂莫特绝缘体的自旋和电荷的相互作用的影响。
2021-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
More is uncorrelated: Tuning the local correlations of SU($N$) Fermi-Hubbard systems via controlled symmetry breaking
Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（高级研究国际学院）；Institute of Solid State Physics, TU Wien（维也纳工业大学固体物理研究所）；Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（平顿研究所计算量子物理中心）；Istituto Officina dei Materiali, Consiglio Nazionale delle Ricerche（国家研究委员会材料工坊研究所）
研究通过受控对称性破缺调节SU(N)费米Hubbard系统中的局部相关性，利用互味互信息揭示Mott转变特性，证明相关性与局部纠缠和量子 discord 无关，并展示SU(4)系统相关性小于SU(2)系统。
2026-03-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
