論文の概要: Interference and short-range correlation in fermionic Hubbard gases
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14868v1
- Date: Sun, 20 Jul 2025 08:31:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-22 20:51:32.097904
- Title: Interference and short-range correlation in fermionic Hubbard gases
- Title（参考訳）: フェルミオンハバードガスの干渉と短距離相関
- Authors: Yan-Song Zhu, Hou-Ji Shao, Yu-Xuan Wang, De-Zhi Zhu, Hao-Nan Sun, Si-Yuan Chen, Chi Zhang, Xing-Can Yao, Yu-Ao Chen, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: 光格子からの弾道膨張後に観測された超低温原子の干渉パターンは、強相関格子系に関する必須情報を符号化する。
低温, 均質のハバードガス中の干渉パターンの観測と定量評価を行った。
本研究では,格子フェルミオンの短距離位相コヒーレンスを直接反映した干渉パターンから一階相関関係を抽出する手法を開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.8347942929137
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The interference patterns of ultracold atoms, observed after ballistic expansion from optical lattices, encode essential information about strongly correlated lattice systems, including phase coherence and non-local correlations. While the interference of lattice bosons has been extensively investigated, quantitative studies of the lattice fermion interference remain challenging. Here, we report the observation and quantitative characterization of interference patterns in low-temperature, homogeneous fermionic Hubbard gases. We develop a novel method to extract first-order correlations from interference patterns, which directly reflect the short-range phase coherence of lattice fermions. Mapping the nearest-neighbor correlations as a function of lattice filling and interaction strength, we observe a crossover from a metal to a Mott insulator. Moreover, at half filling, the measured correlations agree well with quantum Monte Carlo calculations and remain finite in the regime of strong repulsion, revealing virtual tunneling processes driven by quantum fluctuations.
- Abstract（参考訳）: 光格子からの弾道膨張後に観測された超低温原子の干渉パターンは、位相コヒーレンスや非局所相関を含む強相関格子系に関する必須情報を符号化する。
格子ボソンの干渉は広く研究されているが、格子フェルミオン干渉の定量的研究は依然として困難である。
本稿では,低温で均一なハバードガス中の干渉パターンの観察と定量評価を行った。
本研究では,格子フェルミオンの短距離位相コヒーレンスを直接反映した干渉パターンから一階相関関係を抽出する手法を開発した。
最近傍の相関関係を格子充填と相互作用強度の関数としてマッピングし,金属からモット絶縁体へのクロスオーバーを観察する。
さらに、半分の充填では、測定された相関は量子モンテカルロ計算とよく一致し、強い反発の過程において有限であり、量子ゆらぎによって駆動される仮想トンネル過程を明らかにする。
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