Thermodynamic and information-theoretic description of the Mott transition in the two-dimensional Hubbard model
在莫特转变时,电子-电子相互作用将电子在其中流动的金属改变为电子在其中局域化的绝缘体。这种现象是量子材料的核心。本文利用元胞动力学平均场论研究了有限温度下的二维哈伯德模型。我们提供了一个详尽的热力学描述的相关驱动的Mott转变的半充满模型通过计算压力,电荷压缩性,熵,动能,势能和自由能跨越一阶Mott转变和高温交叉(Widom线)。熵提取的吉布斯-迪昂关系,并显示出复杂的行为附近的过渡,标记为不连续的跳跃在一阶边界,奇异行为在莫特端点和拐点标记急剧变化的超临界区域。自由能使我们能够确定热力学相边界,讨论相稳定性和亚稳性,并触及成核和旋节分解机制的过渡。我们补充这一热力学描述的莫特过渡的信息理论的描述。我们通过计算局域熵和单点总互信息来实现这一点,局域熵是纠缠的一种度量,单点总互信息量化了量子和经典关联。这些信息理论的措施表现出的特征行为,使我们能够确定的一阶共存区域,莫特临界端点和跨沿Widom线在超临界区域。
2018-07-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Homogeneous fermionic Hubbard gases in a flat-top optical lattice
本文开发融合平顶光晶格与光箱阱的混合势,实现约8×10⁵位点的三维均匀费米哈伯德气体,通过射频光谱测量双占据分数,揭示金属-莫特转变及波梅兰丘克效应等关键物理现象。
2025-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Expansion dynamics in the one-dimensional Fermi-Hubbard model
在一维哈伯德模型中,采用基本精确的时间演化块抽取(TEBD)方法,模拟了晶格中相互作用费米子的膨胀动力学。特别地,被认为是初始带绝缘体状态的扩展。我们分析了模拟结果的基础上的两个网站的两个粒子系统,所谓的哈伯德二聚体的动力学。我们的研究结果描述了最近的一个实验的费米气体在二维晶格中的膨胀的基本特征。我们表明,哈伯德二聚体动力学,结合双流体模型的成对和非成对的气体成分,给出了一个有效的描述的完整的动态。这对于描述一般晶格中强相互作用费米子的动力学现象是有用的。
2011-03-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamics of the Bose-Hubbard model in a Bogoliubov+U theory
本文导出了Bogoliubov+U形式,研究了Bose-哈伯德模型的物理性质.该框架可以被视为玻色子动力学平均场论(B-DMFT)的零频率极限,但同样也是平均场解耦近似的扩展,其中考虑到对创建和湮灭的耗尽粒子。对杂质位上的自能进行变分处理,使巨势最小。该理论只包含三个参数,确定自洽再现的三维和二维玻色-哈伯德模型的T=0相图的精度为1%或更好。在有限温度下的超流到正常的过渡也重现良好,只是略低于准确比B-DMFT。
2015-06-25 cond-mat.quant-gas
Phase-Sensitive Measurements on a Fermi-Hubbard Quantum Processor
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Hamburg University of Technology(汉堡工业大学);University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学)
本文研究了在光学超格中利用费米-海伯格模型进行相敏感测量的高效协议,通过全局淬火动力学和短虚时间演化测量复杂洛施密特回声,揭示了费米-海伯格模型的谱特性。
2026-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Ultralong-range order in the Fermi-Hubbard model with long-range interactions
我们用对偶玻色子方法揭示了具有长程偶极-偶极相互作用的费米-哈伯德模型的相图。通过对$64 \times 64$正方形晶格的大规模有限温度计算,我们证明了一个新的相位的存在,拥有一个“超长范围”的顺序。这一阶段的指纹-密度关联函数-具有在数十个晶格位点的尺度上的非平凡行为。我们研究了超长程有序相的性质和稳定性,并表明它在超冷极性分子和磁性原子的现代实验中是可行的。
2015-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Thermodynamics of the Hubbard model on stacked honeycomb and square lattices
我们提出了一个数值研究的哈伯德模型简单堆叠的蜂窝和正方形晶格,最近的实验实现的超冷原子在光晶格这样的模型的动机。我们进行模拟与不同的层间耦合和相互作用强度,并获得Néel转变温度和熵。我们提供的状态方程的数据,使实验和理论的比较。我们发现增强的各向异性晶格中的短程相关性相比,各向同性立方晶格,在参数制度适合的相互作用驱动的绝热冷却。
2015-09-29 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of the disordered Hubbard model studied via numerical linked-cluster expansions
量子多体系统中无序和强关联的相互作用仍然是一个悬而未决的问题。尽管近年来在光晶格中的超冷原子方面取得了很大进展,以更好地理解诸如多体局域化或无序对莫特金属-绝缘体转变的影响等现象。本文利用数值链团展开技术,扩展到无序量子晶格模型,研究了正方形和立方形几何下无序Fermi-哈伯德模型的精确热力学性质。我们考虑现场能量,相互作用强度,以及跳跃幅度的无序盒分布,并探讨如何在热力学极限的能量,双占有,熵,热容和磁关联的系统演变为无序的变化的强度。我们比较我们的研究结果与那些从行列式量子蒙特卡罗模拟和讨论我们的结果的相关性与冷费米子原子在光晶格的实验。
2021-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Glassy disorder-induced effects in noisy dynamics of Bose-Hubbard and Fermi-Hubbard systems
本文研究了在噪声存在下,光晶格中超冷原子系统的时间演化过程中的淬火无序平均效应。对于玻色-哈伯德哈密顿系统,我们量化的哈密顿参数的物理观测量,包括在基态的二体纠缠的无序的响应,并报告在弱相互作用的情况下,无序诱导增强的存在。对于费米-哈伯德哈密顿量描述的两种费米子系统,我们发现类似的结果。在这两种情况下,我们的动力学计算表明,从演化的初始状态的无序的影响没有明显的变化。我们解释我们的研究结果中的参数和行为的观察参数的无序的统计。
2022-09-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermodynamics and magnetic properties of the anisotropic 3D Hubbard model
我们研究了具有各向异性最近邻隧穿振幅的三维哈伯德模型,并将结果与使用超冷费米子在光晶格中的量子模拟实验进行了比较,重点是磁关联。我们发现,在隧穿振幅较大的方向上,短程自旋关联显著增强。我们的结果与实验观测一致,并表明实验温度低于强隧穿振幅。我们通过检查邻近位置以外的自旋关联来表征系统,并确定了被囚禁系统中的密度、熵和自旋关联的分布。我们进一步研究了临界熵在Néel转变对各向异性的依赖性。
2013-09-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermodynamics of the three-dimensional Hubbard model: Implications for cooling cold atomic gases in optical lattices
本文对三维费米子哈伯德模型的热力学性质进行了全面的研究,并将其应用于受光晶格和囚禁势约束的冷费米子原子。我们的研究集中在当前实验感兴趣的温度范围内。我们采用两种理论方法-动态平均场论和高温系列-和执行比较基准,以界定各自的有效性范围。特别注意的是,致力于了解这个系统的热力学性质对冷却的影响。考虑到非均匀晶格中的局域占位分布函数,我们证明了,在绝热演化下,任何可观测的变化(例如,温度)可以方便地分解成两个不同的贡献。第一个贡献是由于演化过程中陷阱中原子的重新分布,而第二个贡献来自于可观测的内在变化。最后,我们提供了J. - S. Bernier等人,Phys. Rev. A 79,061601(2009)通过将该方法应用于理想化模型来计算。
2011-08-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fermionic Lattice Supersolidity in the Attractive Three-Color Fermi-Hubbard Model
School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院)
研究吸引型三色费米-哈伯德模型,通过行列式量子蒙特卡罗模拟发现量子简并温度下会出现电荷密度波与色超流序共存的晶格费米超固体态,该体系可用于探索超冷晶格费米子的超固体性。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Three-dimensional Hubbard model in the thermodynamic limit
利用数值链团展开方法研究了均匀立方晶格哈伯德模型在热力学极限下的有限温度性质,得到了较宽的相互作用强度和密度范围.我们进行了扩展到第9阶,并发现该系列的收敛延伸到较低的温度作为相互作用的强度增加,使我们能够访问的参数空间的区域,难以达到大多数其他数值方法。我们研究的比热,双占有率,和磁相关的精确趋势,在温度低至0.2的跳跃幅度在强耦合制度。我们表明,在这种制度下,准确的估计过渡温度的Néel有序相,与预测的渐近行为,可以推断出从低温磁结构因子。我们还发现可能的不稳定性的磁有序相远离,但接近,半填充的证据。我们的研究结果对光晶格实验中费米子系统的参数化和其他数值方法的基准测试具有重要意义。
2016-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Doublon-hole correlations and fluctuation thermometry in a Fermi-Hubbard gas
本文报道了二维费米-哈伯德模型冷原子实现中总密度的单原子和单点分辨探测。通过将每个晶格位点分裂成双阱,从而分离原子对,实现了双光子的荧光成像。全密度读出产生状态方程的直接测量,包括通过波动耗散定理的直接测温。现场分辨密度相关揭示泡利孔在低填充,和强双孔相关性接近半填充。这些被示出占本地和非本地密度波动之间的差异,在莫特绝缘体。我们的技术使费米-哈伯德模型中原子分辨电荷输运的研究,分子的位置分辨观察,以及双层费米-哈伯德系统的创建成为可能。
2020-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Experimental realization of fragmented models in tilted Fermi-Hubbard chains
量子多体系统甚至在没有无序的情况下也可以对抗热化。有趣的是,非遍历性可能是由多体希尔伯特空间分裂成动态不连通的子空间引起的。倾斜的一维费米-哈伯德模型是在大倾斜极限下微扰实现碎裂模型的一个平台。在这里,我们证明了这种有效的描述的瞬态动力学使用超冷费米子的有效性。有效的分析模型允许详细了解紧急的微观过程,在我们的情况下,表现出明显的doublon-number依赖。我们研究这一实验通过调整在初始状态的doublon分数。
2021-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium variational-cluster approach to real-time dynamics in the Fermi-Hubbard model
采用非平衡变分-集团方法研究了一维Fermi-哈伯德模型中双占据态在不同跳变参数快速变化后的实时动力学行为。一个简单的参考系,由孤立的Hubbard二聚体,被用来讨论不同方面的数值实现的方法在非平衡自能泛函理论的一般框架。相对于直接求解欧拉方程,它的时间导数被发现作为数值上易于处理和稳定的条件方程,以固定时间相关的变分参数。
2016-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Fermi-Hubbard model on a lattice with two nonequivalent sublattices
研究了具有两个非等价子晶格的玻色-费米-哈伯德模型系统的相变。硬核玻色子的情况下被认为是赝自旋形式主义。相图建立在玻色子-玻色子跳跃参数的化学势平面上。结果表明,在各向异性跳跃的情况下,超固相存在的区域是可能的一个较小的参数空间。
2012-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermodynamic, magnetic and transport properties of the repulsive Hubbard model on the kagome lattice
本研究通过无偏量子蒙特卡洛模拟,探究kagome晶格上排斥性Hubbard模型的热力学、磁性与输运性质,揭示绝热冷却及金属-绝缘体转变,为超冷原子实验提供指导。
2025-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Open Fermi-Hubbard model: Landauer's vs. master equation approaches
我们介绍了一个简单的模型,费米粒子之间的量子输运的两个接触连接的铅。它推广了Landauer公式,明确考虑了接触中的弛豫过程。我们计算的接触电阻和非平衡准动量分布的载流子在铅,并表明,它们强烈依赖于弛豫过程的速率。
2020-11-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of finite Fermi-Hubbard and Bose-Hubbard systems
本文分析了Fermi-Hubbard和Bose-Hubbard小系统的动力学性质,重点讨论了其背后的Hilbert空间的结构。我们评估时间相关的量,如返回到初始状态的概率和自旋1/2费米子的自旋不平衡。结果进行了比较,最近的实验观察超冷气体。对于对称的两格点费米-哈伯德模型,我们发现自旋不平衡和返回几率分别由两个和三个频率控制。对于非对称Falicov-Kimball极限,自旋不平衡和返回概率是相同的,并且仅由一个频率控制。一般来说,初态和能量本征态之间的跃迁几率强烈依赖于粒子间的相互作用。这是讨论的“自陷”的无自旋玻色子在一个双势阱的潜力。我们观察到,可用的希尔伯特空间显着减少了强相互作用。
2009-09-27 cond-mat.quant-gas
Exact localized and ballistic eigenstates in disordered chaotic spin ladders and the Fermi-Hubbard model
我们证明了一类无序相互作用的一维量子系统中存在精确的非典型多体本征态,其中包括费米-哈伯德模型作为特例。这些非典型的本征态,一般具有有限的能量密度和指数的数量,是由非相互作用的激发填充。它们可以表现出安德森局域化与面积律本征态纠缠,或令人惊讶的是,弹道输运在任何无序强度。这些属性显着不同的典型的本征态附近的能量,我们表明引起扩散运输预期在一个混沌量子系统。我们讨论了如何在实现费米-哈伯德模型的冷原子实验中观察到这些非典型本征态,并评论了它们的性质的鲁棒性。
2019-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fast trimers in one-dimensional extended Fermi-Hubbard model
考虑了一维两组分扩展Fermi-哈伯德模型,模型中两组分间存在最近邻相互作用和质量不平衡。我们研究了三聚体的稳定性,检测它们的各种观测量,以及膨胀动力学。我们概括的三聚体间隙的定义,包括形成不同类型的集群起源于最近邻相互作用。膨胀动力学揭示了快速传播的三聚体,在强相互作用的制度与速度超过doublon传播。我们提出了一个简单的模型来理解这种独特的三聚体运动的功能,我们讨论了实验实现的潜力。
2017-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlations in the Bose & Fermi Hubbard Model
本文研究了大配位数Z极限下的Bose-Hubbard和Fermi-哈伯德模型(即,许多隧道合作伙伴)。通过控制扩展到1/Z的幂,我们建立了一个层次的相关性,这有利于量子演化的近似解析解。对于玻色-哈伯德模型,我们导出了Mott相到超流相的猝灭后相相干性的增长。对于Mott相内的猝灭,我们发现各种局部观测量在有限的时间段后接近准平衡态。然而,这种状态不是热的,即,真正的热化--如果发生的话--需要更长的时间尺度。对于Mott态的倾斜晶格,我们计算了隧穿概率,并发现了与Sauter-Schwinger效应的显著相似之处(即,由于强电场从真空中产生电子-正电子对)。这些分析结果进行了比较,在一个和两个维度的有限晶格的数值模拟,我们发现定性协议。最后,我们将这些研究推广到更复杂的费米-哈伯德模型。
2012-08-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of Ultracold Quantum Gases in the Dissipative Fermi-Hubbard Model
我们采用亚稳态超冷的$^{173}$ Yb原子,从实验和理论上研究了一维耗散Fermi-哈伯德模型中的动力学,观察到在初始快速瞬态动力学之后,两体损失完全被抑制.我们把粒子丢失的抑制归因于高纠缠Dicke态的动力学产生。对于几个晶格深度和两个和六个自旋组件的混合物,我们发现非常相似的动力学,表明强相关态的创建是一个强大的和普遍的现象。这为精确测量提供了有趣的机会。
2018-05-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Itinerant ferromagnetism in a Fermi gas with contact interaction: Magnetic properties in a dilute Hubbard model
本文用量子MonteCarlo方法研究了立方晶格上排斥哈伯德模型的基态性质。我们专注于低密度系统与不同的现场相互作用$U/t$,作为一个模型相关的巡回铁磁性在稀费米气体与接触相互作用的最近的实验。扭转平均边界条件被用来消除开壳效应和大晶格尺寸进行了研究,以减少有限尺寸的影响。符号问题由广义约束路径近似控制。在这个模型中没有发现铁磁相变。基态的相关性是一致的顺磁性费米液体。
2010-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Direct observation of non-local fermion pairing in an attractive Fermi-Hubbard gas
该研究借助双层显微镜对约1000个 ^40K 原子进行自旋与密度分辨成像,直接观测吸引性 Fermi-Hubbard 气体中的非局域费米子配对及极化子关联。
2022-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent quench dynamics in the one-dimensional Fermi-Hubbard model
最近,它已被证明,在晶格费米玻色混合物中的费米原子的金属态的动量分布表现出相干振荡后,全球淬火,抑制隧道。振荡周期由费米-玻色相互作用强度决定。在这里,我们表明,类似的动力学发生在费米哈伯德模型,当我们淬火一个非相互作用的金属状态,通过引入哈伯德相互作用和抑制隧道。周期主要由相互作用强度决定。相反,我们表明,可以准确地确定从振荡周期的哈伯德相互作用强度,考虑到任何小的残余隧穿存在于最终的哈密顿修正。这种残余的隧穿缩短了周期并抑制了振荡,后者在费米-玻色实验中可见。
2014-09-22 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic formalism and anomalous transport in 1D semiclassical Bose-Hubbard chain
本文分析了半经典一维Bose-Hubbard链的时间依赖自由能泛函,揭示了早期反常扩散的鲁棒性及其向正常扩散的过渡,并通过退火与淬火配分函数阐明了热力学平衡的缺失及量子效应。
2024-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
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
Finite temperature dynamical properties of SU($N$) fermionic Hubbard models in the spin-incoherent regime
我们研究了扩展到对称$N$分量费米子的强关联Hubbard系统。我们关注的是磁超交换和相互作用能之间的中温区,这与当前的超冷费米子原子实验有关。$N$分量费米子由从粒子表示,并且通过使用基于原子极限的图解技术,解析地获得作为温度、填充因子和分量数$N$的函数的光谱函数。我们也将这种分析技术应用于晶格调制实验的计算。我们计算了由光晶格势调制引起的双占据产生率。此外,我们扩展的分析,考虑到使用的局域密度近似的捕获潜力。我们发现一个很好的协议与最近的实验$^{173}$ Yb原子。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
One- and two-axis squeezing via laser coupling in an atomic Fermi-Hubbard model
本文研究了在Mott绝缘相下用费米-哈伯德模型描述的超冷原子费米子产生自旋压缩态。我们显示激活的两个扭曲机制的原子内部自由度之间的位置依赖的激光耦合。单激光耦合模拟单轴扭转模型,扭转轴的方向由耦合相位决定。添加具有适当选择的相位的第二激光束为模拟双轴反扭曲模型铺平了道路,从而能够接近海森堡限制的压缩水平。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dual Spectroscopy of Quantum Simulated Fermi-Hubbard Systems
针对量子气体显微技术无法直接揭示多体系统激发谱本质的问题,提出用射频光谱学探测掺杂Fermi-Hubbard系统的磁极化子准粒子,并结合模型对偶性说明可通过多实验平台验证,为研究高温超导等体系提供新方法。
2025-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-Hubbard physics with atoms in an optical lattice
费米-哈伯德模型是凝聚态物理中的一个关键概念,为研究材料的电、磁性质提供了重要的见解。然而,费米系统的复杂性质对回答有关d波超导性和量子磁性的重要问题构成了障碍。最近,使用加载到光晶格中的费米量子气体,实验上实现费米-哈伯德模型已成为可能。在费米-哈伯德模型的原子方法中,哈密顿量是由干涉激光场和短程超冷碰撞产生的光晶格势的直接结果。它提供了一条途径来模拟物理学的哈密顿量,并解决悬而未决的问题和新的挑战的基础多体系统。本文综述了当前在理解和实现光晶格中费米子原子实验方面所做的努力,并讨论了金属、带绝缘、超流和莫特绝缘体系中的关键实验。
2010-06-30 cond-mat.quant-gas
Non-local quantum fluctuations and fermionic superfluidity in the imbalanced attractive Hubbard model
我们利用集团DMFT方法研究了具有吸引相互作用的强各向异性光晶格中的费米子超流性,特别关注非局域量子涨落的作用。我们发现,非局域量子涨落的影响BCS超流转变显着。此外,我们表明,奇异的超流态与微妙的序参量结构,如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相驱动的自旋布居不平衡,可以出现,即使在存在这样的强涨落。
2014-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical behavior and thermodynamics of the repulsive one-dimensional Hubbard model in a magnetic field
尽管哈伯德模型是高度关联电子的最基本的模型之一,但描述其在非零磁化下的热力学的分析和数值数据相对较少。本文详细研究了在任意磁场作用下,一维排斥哈伯德模型的热力学性质,给出了填充分数和温度低至$T \sim 0.005\, t.$的所有情况。我们确定的量子相变的临界指数,并提供了一些通用功能的量子临界点附近的热力学特性的分析推导。大量的数值计算数据的比热,磁化率,压缩性和熵的报告。实验相关的双占有率在相互作用强度的中间值以及接近临界值的大排斥力和磁场下呈现出有趣的双非单调温度依赖性。零磁场中的磁化率在低温下对所有填充因子都具有对数奇异性,类似于XXX自旋链中相同量的行为。我们确定的谐波捕获系统的密度分布,并表明,而总的密度分布似乎主要取决于在中心的陷阱的化学势的值的分布在不均匀的系统中的相的变化显着,因为我们增加了磁场。
2020-01-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Wigner crystal versus Fermionization for one-dimensional Hubbard models with and without long-range interactions
利用精确对角化方法研究了在强排斥在位相互作用下有无长程相互作用的哈伯德模型的基态性质.我们表明,$N$峰的出现在一个被困的N-费米子系统的密度分布是一个自然的结果“费米子”之间的反平行自旋的费米子在强排斥极限,不能被视为唯一的维格纳晶体相的签名,静态结构因子不显示任何签名的结晶。相反,具有强长程相互作用的哈伯德模型的密度分布和静态结构因子显示出明显的维格纳晶体特征。结果表明长程相互作用在维格纳晶体的形成中起着重要的作用。
2012-12-22 cond-mat.quant-gas
Mixed phases in a Fermi--Hubbard model describing altermagnetism
该研究扩展二维费米-哈伯德模型,用更新版哈特利-福克方法发现半填充下大参数区域存在混合相,表明冷原子实验可达参数区中的奇异物理。
2025-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
Competing instabilities at long length scales in the one-dimensional Bose-Fermi-Hubbard model at commensurate fillings
利用量子蒙特卡罗模拟研究了一维玻色-费米-哈伯德模型在标量玻色子单位填充和$S=1/2$费米子半填充时的相图.费米子之间的裸相互作用被设置为零。我们研究的一个中心问题是,对于弱和强的种间耦合,玻色子可以在费米子之间诱导什么类型的相互作用。我们发现,诱导的相互作用可以导致竞争的不稳定性,有利于相分离,超导相,和密度波结构,在许多情况下,在工作的长度尺度超过100个网站。边缘玻色子超流体的密度矩阵衰减速度比纯玻色子系统与现场相互作用,也被发现。
2023-02-03 cond-mat.quant-gas
Momentum resolved Floquet-engineered pair and single particle filter in the Fermi Hubbard model
该研究针对含周期调制化学势杂质的费米-哈伯德链,测定了单粒子与费米对的动量分辨透射特性,发现二者透射行为差异显著,可实现特定动量的单粒子或对粒子的透射与滤除。
2023-05-26 cond-mat.quant-gas
Resonant superfluidity in the Rabi-coupled spin-dependent Fermi-Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了具有自旋相关跳跃和在位Rabi耦合的一维吸引Fermi-哈伯德模型的基态相图.特别是,我们表明,即使在限制的一个组件是不动的对超流性可以共振增强时,拉比耦合的顺序的相互作用强度之前,系统开始强烈的反作用。为了理解强吸引极限下的基态性质,我们导出了一个有效的自旋为1/2的XXZ模型。
2022-10-20 cond-mat.quant-gas
Optical Lattice Emulators: Bose and Fermi Hubbard Models
这一章是一个教学审查的哈伯德模型的玻色子排斥和费米子的吸引力和排斥力主要使用两种方法,一个选择其简单性和见解(平均场论)和其他选择其准确性和可靠性(量子Monte Marlo方法)。从这两种方法的比较中,我们收集到了有价值的信息,占主导地位的量子相变的波动的影响。本章包括与实验的深入比较。最后,我们讨论了未来的发展,在这里阐述的技术方法,平均场论和量子蒙特卡罗,可能是有用的。
2013-11-03 cond-mat.quant-gas
Mott-Hubbard and Anderson metal-insulator transitions in correlated lattice fermions with binary disorder
研究了二元合金无序下晶体或光晶格中的强关联费米子。我们采用统计动力学平均场论,它结合了由于无序引起的局域涨落和由于相互作用引起的局域关联,来求解安德森-哈伯德模型。利用局域态密度的概率分布函数研究了无序引起的局域化。我们得到了由无序关联金属、Anderson-莫特绝缘体和带绝缘体组成的完整的顺磁基态相图。
2010-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Quantum simulation of the Hubbard model with ultracold fermions in optical lattices
超冷原子气体为实现量子模拟器和研究最初在凝聚态物理或其他领域引入的各种模型提供了一个梦幻般的平台。量子模拟最有前途的应用之一是对强关联费米气体的研究,对于这种气体,用最先进的方法并不总是可能得到精确的理论结果。本文综述了超冷原子费米-哈伯德模型的量子模拟的最新进展。在介绍了凝聚态下的费米-哈伯德模型、它在超冷原子系统中的实现及其相图之后,我们回顾了具有里程碑意义的实验成就,从量子简并和超流性的早期观察到莫特绝缘体制度的证明和长程反铁磁秩序的出现。最后,我们讨论了未来的挑战,包括可能观察到的高Tc超导,输运性质,强相关性和无序或拓扑结构的相互作用。
2019-01-04 cond-mat.quant-gas
The one-dimensional Bose-Fermi-Hubbard model in the limit of fast fermions
在有效玻色子模型的基础上,讨论了快费米子极限下一维玻色-费米-哈伯德模型(BFHM)的基态相图。我们给出了一个详细的推导与远程RKKY型相互作用的有效模型,讨论其有效性的范围,并提供了更深入的了解其影响。特别是,我们表明,整合出的快速费米子自由度在一个天真的方式导致一个行为不良的有效哈密顿量和适当的重整化是必需的。基于有效哈密顿量,用解析方法构造了全BFHM的热力学极限相图,并与密度矩阵重整化群(DMRG)方法得到的数值结果进行了比较.对相图中最显著的特征,即莫特绝缘体(MI)和电荷密度波(CDW)之间存在相分离的现象进行了深入的讨论,并考虑了边界效应。
2019-05-16 cond-mat.quant-gas
Two Fermions in a double well: Exploring a fundamental building block of the Hubbard model
我们在孤立的双势阱中制备了两个超冷费米子原子,并获得了对该系统量子态的完全控制。特别是,我们可以独立地控制粒子之间的相互作用强度,它们在阱之间的隧穿速率和电势的倾斜。通过引入排斥(吸引)粒子间相互作用,我们实现了莫特绝缘(电荷密度波)态的两粒子模拟。我们还在光谱上观察了二阶隧穿效应对系统能量的影响。这项工作实现了自下而上的方法的第一步,确定性地创建一个单站点可寻址的实现基态费米-哈伯德系统。
2015-02-17 cond-mat.quant-gas
The response to dynamical modulation of the optical lattice for fermions in the Hubbard model
周期性光晶格中的费米子原子提供了单带哈伯德模型的实现。使用量子蒙特卡罗模拟与最大熵方法,我们评估的影响,依赖于时间的微扰调制的光晶格振幅原子的相关性,揭示在分数的双占据网站。我们的处理扩展了以前的方法,忽略了现场相互作用的时间依赖性,并表明,这一项改变了结果在定量上显着的方式。调制的效果强烈地依赖于填充--在半填充的莫特绝缘体中,双占据的响应与掺杂的费米液体区域明显不同。
2011-04-09 cond-mat.quant-gas
Population imbalance in the extended Fermi-Hubbard model
利用矩阵乘积态方法研究了两组分费米子系统中粒子数不平衡与最近邻相互作用的相互作用。我们的分析揭示了存在一种新的类型的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相在竞争的相互作用。此外,我们发现不同的证据,在系统中的隐藏顺序的存在。我们提出了一个有效的模型来理解由于不平衡而引起的弦相关性的振荡,并展示了它们如何成为研究不平衡系统的有效工具。
2015-12-01 cond-mat.quant-gas