論文の概要: Topology meets superconductivity in a one-dimensional $t-J$ model of magnetic atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.03387v1
• Date: Wed, 03 Sep 2025 15:05:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 21:40:46.566594
• Title: Topology meets superconductivity in a one-dimensional $t-J$ model of magnetic atoms
• Title（参考訳）: トポロジーは磁気原子の1次元$t-J$モデルで超伝導と出会う
• Authors: Leonardo Bellinato Giacomelli, Thomas Bland, Louis Lafforgue, Francesca Ferlaino, Manfred J. Mark, Luca Barbiero,
• Abstract要約: 1次元の光学格子に閉じ込められた超低温磁性ランタニド原子に基づいて、現実的で柔軟な構成を導出する。 解析的および数値的解析を組み合わせることで、超伝導と位相状態を含む様々な多体量子相が発見された。 魅力的なオンサイト相互作用の過程において、トポロジーと超伝導が共存していることが明らかとなり、トポロジカル三重項超伝導体(英語版)と呼ばれる物質がエキゾチックな状態になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Strongly interacting fermions represent the key constituent of several intriguing phases of matter. However, due to the inherent complexity of these systems, important regimes are still inaccessible. Here, we derive a realistic and flexible setup based on ultracold magnetic lanthanide atoms trapped in a one-dimensional optical lattice. Leveraging their large magnetic moments, we design a fermionic $t-J$ model with independently tunable hopping, spin-spin couplings, and onsite interaction. Through combined analytical and numerical analysis, we uncover a variety of many-body quantum phases$-$including superconducting and topological states. Crucially, in the regime of attractive onsite interaction we reveal that topology and superconductivity coexist, thus giving rise to an exotic state of matter: a topological triplet superconductor. We also outline a practical protocol to prepare and detect all discovered phases using current experimental techniques. Our results establish an alternative and powerful route for a deeper understanding of strongly interacting fermionic quantum matter.
• Abstract（参考訳）: 強い相互作用を持つフェルミオンは、いくつかの興味深い物質の相の主要な構成要素である。 しかし、これらのシステムの本質的な複雑さのため、重要な体制は依然としてアクセスできない。 ここでは, 1次元光学格子に閉じ込められた超低温磁性ランタニド原子に基づいて, 現実的で柔軟な構成を導出する。 大きな磁気モーメントを活用することで、独立に調整可能なホッピング、スピンスピンカップリング、オンサイト相互作用を備えたフェルミオン$t-J$モデルを設計する。 解析的および数値的解析を組み合わせることで、超伝導と位相状態を含む様々な多体量子相が発見された。 重要なことに、魅力的なオンサイト相互作用の時代に、トポロジーと超伝導が共存していることが明らかとなり、トポロジカル三重項超伝導体(英語版)と呼ばれる物質がエキゾチックな状態になる。 我々はまた、現在の実験手法を用いて、すべての発見相を準備し、検出するための実用的なプロトコルを概説する。 この結果は、強相互作用するフェルミオン量子物質をより深く理解するための代替かつ強力な経路を確立する。

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