量子科技中心_量科网

理解掺杂莫特绝缘体是凝聚态物理领域的一个基本目标，其研究对铜氧化物超导体等量子材料具有重要意义。掺杂哈伯德模型作为这类体系的最小化描述，已成功解释其中部分复杂行为。然而在低温中等掺杂区间出现的反常金属态（该状态在铜酸盐冷却时会引发高温超导现象）仍存在诸多未解之谜。本工作通过冷原子量子模拟器进行热力学与谱学测量，并利用实验温度近期实现的数量级级降低，观测到哈伯德模型中常规金属态与赝能隙金属态之间的交叉现象。 压缩率测量显示，随掺杂浓度变化会出现随冷却过程增强的极值点，标志着状态方程出现拐点。通过追踪该极值点随相互作用强度的演变，研究人员在相图中揭示了一条热力学异常线，该线在大相互作用强度区间分隔出欠掺杂与过掺杂金属态。晶格调制光谱显示，欠掺杂区域存在布里渊区非均匀分布的低能谱重丢失现象，证实了赝能隙的形成。研究团队利用该信号建立了赝能隙相图随相互作用强度与掺杂浓度的变化关系。 该成果首次通过实验证实哈伯德模型中赝能隙金属态的存在，初步表征了赝能隙区域特征，并暗示赝能隙与电荷序之间可能存在关联（这一关联可在未来工作中深入探究）。此项研究同时证明了量子模拟技术在解决关联电子物理前沿问题中的独特价值。