論文の概要: Dominant fifth-order correlations in doped quantum anti-ferromagnets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07249v2
• Date: Mon, 20 Jul 2020 16:27:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 02:11:12.760520
• Title: Dominant fifth-order correlations in doped quantum anti-ferromagnets
• Title（参考訳）: ドープ量子反強磁性体における支配的5階相関
• Authors: A. Bohrdt, Y. Wang, J. Koepsell, M. K\'anasz-Nagy, E. Demler, F. Grusdt
• Abstract要約: ドープ量子反強磁性体における低次項よりも高次相関が支配的であることを示す。 本研究では,ドーピング機能と同じ5階スピンチャージ相関を実験的に検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2609784101826761
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Traditionally one and two-point correlation functions are used to characterize many-body systems. In strongly correlated quantum materials, such as the doped 2D Fermi-Hubbard system, these may no longer be sufficient because higher-order correlations are crucial to understanding the character of the many-body system and can be numerically dominant. Experimentally, such higher-order correlations have recently become accessible in ultracold atom systems. Here we reveal strong non-Gaussian correlations in doped quantum anti-ferromagnets and show that higher order correlations dominate over lower-order terms. We study a single mobile hole in the $t-J$ model using DMRG, and reveal genuine fifth-order correlations which are directly related to the mobility of the dopant. We contrast our results to predictions using models based on doped quantum spin liquids which feature significantly reduced higher-order correlations. Our predictions can be tested at the lowest currently accessible temperatures in quantum simulators of the 2D Fermi-Hubbard model. Finally, we propose to experimentally study the same fifth-order spin-charge correlations as a function of doping. This will help to reveal the microscopic nature of charge carriers in the most debated regime of the Hubbard model, relevant for understanding high-$T_c$ superconductivity.
• Abstract（参考訳）: 伝統的に、1 と 2 つの点相関関数は多体系を特徴づけるために用いられる。 ドープされた2Dフェルミ-ハッバード系のような強い相関関係を持つ量子材料では、高次相関が多体系の特性を理解するのに不可欠であり、数値的に支配的であるため、これらはもはや不十分である。 実験的に、このような高次相関は超低温原子系で最近利用可能になった。 ここでは,ドープ量子反強磁性体における強い非ガウス相関を示し,低次項よりも高次相関が支配的であることを示す。 DMRG を用いて,DMRG を用いた $t-J$ モデルの単一移動孔を探索し,ドパントの移動性に直接関係する真の5階相関を明らかにする。 我々は,高次相関を著しく低減したドープ量子スピン液体に基づくモデルを用いた予測結果と比較した。 我々の予測は2次元フェルミ・ハッバードモデルの量子シミュレーターで現在最も低い温度で検証できる。 最後に,ドーピング関数と同じ5次スピンチャージ相関を実験的に研究する。 これは、高T_c$超伝導の理解に関係し、最も議論されたハバードモデルにおける電荷キャリアの顕微鏡的性質を明らかにするのに役立つ。

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