論文の概要: Homogeneous fermionic Hubbard gases in a flat-top optical lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.08104v1
- Date: Wed, 12 Feb 2025 04:06:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-13 13:44:36.588359
- Title: Homogeneous fermionic Hubbard gases in a flat-top optical lattice
- Title（参考訳）: 平板上光学格子における均質フェルミオンハバードガス
- Authors: Yu-Xuan Wang, Hou-Ji Shao, Yan-Song Zhu, De-Zhi Zhu, Hao-Nan Sun, Si-Yuan Chen, Xing-Can Yao, Yu-Ao Chen, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: 我々は、フラットトップ光学格子と光ボックストラップを統合するハイブリッドポテンシャルを開発した。
我々は、ゼロ温度のフェルミオンハバードモデルの理論計算と完全に整合した、明確に定義されたエネルギーバンドの占有を捉える。
我々は,非単調な温度依存性を$D$で観測し,ポメランチャック効果を明らかにした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.357258889345438
- License:
- Abstract: Fermionic atoms in a large-scale, homogeneous optical lattice provide an ideal quantum simulator for investigating the fermionic Hubbard model, yet achieving this remains challenging. Here, by developing a hybrid potential that integrates a flat-top optical lattice with an optical box trap, we successfully realize the creation of three-dimensional, homogeneous fermionic Hubbard gases across approximately $8\times10^5$ lattice sites. This homogeneous system enables us to capture a well-defined energy band occupation that aligns perfectly with the theoretical calculations for a zero-temperature, ideal fermionic Hubbard model. Furthermore, by employing novel radio-frequency spectroscopy, we precisely measure the doublon fraction $D$ as a function of interaction strength $U$ and temperature $T$, respectively. The crossover from metal to Mott insulator is detected, where $D$ smoothly decreases with increasing $U$. More importantly, we observe a non-monotonic temperature dependence in $D$, revealing the Pomeranchuk effect and the development of extended antiferromagnetic correlations.
- Abstract（参考訳）: 大規模で均質な光学格子中のフェルミオン原子は、フェルミオンハバードモデルを研究するのに理想的な量子シミュレータを提供するが、これは依然として困難である。
ここでは、フラットトップ光学格子と光ボックストラップを統合するハイブリッドポテンシャルを開発することにより、約8×10^5$格子上の3次元等質フェルミオンハバードガスの創出に成功した。
この均質なシステムにより、ゼロ温度の理想フェルミオンハバードモデルの理論計算と完全に一致した、明確に定義されたエネルギーバンドの占有を捉えることができる。
さらに、新しいラジオ周波数分光法を用いて、相互作用強度$U$と温度$T$の関数として、ドバイロン分画$D$を正確に測定する。
金属からモット絶縁体へのクロスオーバーは検出され、D$はU$の増加とともに滑らかに減少する。
さらに, 非単調な温度依存性を$D$で観測し, ポメラヌク効果と反強磁性相関の展開を明らかにした。
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