晶格中偶极激子的超固态晶体

在凝聚态物理领域,长程关联会引发挑战直觉的量子物质态。例如超固态同时具备对称性破缺的晶体结构(即密度序)与无摩擦超流特性。尽管五十多年前就被理论预言,超固态现已被证明仅能在极端苛刻条件下存在,目前实验证据仅来自少数观测。实际上,具有超固态特性的多体相仅见于弱相互作用玻色气体的几项近期研究。该研究团队在此展示了一种在强相互作用体系中实现超固体晶格的新范式——通过将偶极玻色子约束在具有长程跃迁的晶格中。研究人员以真实实现该晶格模型的偶极激子为研究对象,在1/4、1/3和1/2分数填充条件下,观测到跨越逾100个位点的介观量子固体自发破缺平移对称性。同时研究表明,长程跃迁会诱导非对角长程序,使激子固体同时呈现超流体特性。最先进的数值方法定量证实,超固态特性形成于该晶格哈密顿量的基态中。这项关于强关联超固体晶体的研究为凝聚态物理开辟了新的探索疆域。
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提交arXiv: 2025-12-18 13:23

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