論文の概要: Connecting single-layer $t$-$J$ to Kondo lattice models: Exploration with cold atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09926v1
• Date: Wed, 10 Dec 2025 18:59:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.650886
• Title: Connecting single-layer $t$-$J$ to Kondo lattice models: Exploration with cold atoms
• Title（参考訳）: 単層$t$-J$を金堂格子モデルに接続する:コールド原子による探索
• Authors: Hannah Lange, Eugene Demler, Jan von Delft, Annabelle Bohrdt, Fabian Grusdt,
• Abstract要約: コンド効果は、局在スピンと伝導フェルミオンの間の反強磁性結合から生じる。 我々は近藤格子物理学を現在の超低温原子実験で研究する。 その結果,高温超伝導と重フェルミオン物理との直接接続を実験的に研究できることが示唆された。
• 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: The Kondo effect, a hallmark of many-body physics, emerges from the antiferromagnetic coupling between localized spins and conduction fermions, leading to a correlated many-body singlet state. Here we propose to use the mixed-dimensional (mixD) bilayer Hubbard geometry as a platform to study Kondo lattice physics with current ultracold atom experiments. At experimentally feasible temperatures, we predict that key features of the Kondo effect can be observed, including formation of the Kondo cloud around a single impurity and the competition of singlet formation with Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interactions for multiple impurities, summarized in the Doniach phase diagram. Moreover, we show that the mixD platform provides a natural bridge between the Doniach phase diagram of the Kondo lattice model, relevant to heavy-fermion materials, and the phase diagram of cuprate superconductors as described by a single-layer Zhang-Rice type $t$-$J$ model: It is possible to continuously tune between the two regimes by changing the interlayer Kondo coupling. Our findings demonstrate that the direct connection between high-temperature superconductivity and heavy-fermion physics can be experimentally studied using currently available quantum simulation platforms.
• Abstract（参考訳）: 多体物理学の目印である近藤効果は、局在スピンと伝導フェルミオンの間の反強磁性結合から生じ、相関した多体一重項状態をもたらす。 ここでは, 混合次元(mixD)二層ハバード幾何を, 現在の超低温原子実験による近藤格子物理学の研究プラットフォームとして用いることを提案する。 実験的に実現可能な温度では,コンド雲の1つの不純物周辺における形成や,複数の不純物に対するルダーマン・キッテル・カスヤ・ヨシダ(RKKY)相互作用との一重項形成の競合など,コンド効果の重要な特徴がドニハ相図にまとめられている。 さらに, 混合Dプラットフォームは, 重フェルミオン材料に関連する近藤格子モデルのドニハ相図と, 単層Zhang-Rice型$t$-J$モデルで記述した銅酸化物超伝導体の相図との間に自然橋渡しを行うことを示した。 本研究は,現在利用可能な量子シミュレーションプラットフォームを用いて高温超伝導と重フェルミオン物理の直接接続を実験的に研究できることを実証した。

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