探索超越一维的偶极原子在ℤ₂晶格规范理论中的约束转变
将粒子束缚为束缚态的现象横跨高能物理与凝聚态物理领域,可在晶格规范理论(LGTs)框架下进行研究。全面理解这一禁闭效应仍是重大挑战,尤其在有限物质密度和强量子涨落条件下。尖端量子模拟器为解决该问题提供了理想平台。
本研究通过耦合物质场的ℤ₂晶格规范理论链,构建了可映射为混合维度XXZ模型的体系。采用大规模矩阵乘积态数值计算,研究人员发现ℤ₂电荷可形成条纹相——该相态可通过提升温度或增大隧穿速率实现融化。为实验验证,该团队利用镝原子偶极相互作用构建的量子气体显微镜模拟器,观测到增大粒子隧穿速率引发的条纹相融化现象。
对ℤ₂电荷热退禁闭的探索性实验,推动了混合维度ℤ₂规范理论的后续理论研究。研究预测在有限温度和低磁化区域会形成受限介子气体:热涨落虽破坏条纹相,却可诱导自旋系统出现自发共格有序。该工作证实该平台可用于研究耦合物质场(含长程相互作用及高维情形)的ℤ₂规范禁闭效应,为量子多体体系中禁闭现象的研究开辟了新路径。
