SU(4)相互作用费米子体系中的高温4e电荷超导性

被称为“四电荷超导”(charge-4e SC)的电子四重态凝聚,代表了一种超越传统库珀对范式的新型量子物质态。然而,在二维系统中实现该物态的具体微观模型仍是核心挑战。本研究通过非人工设计且无符号问题的模型,结合无偏量子蒙特卡罗模拟,明确证实了高温强健四电荷超导相的存在。零温相图显示,在强耦合区域四电荷超导是主要的基态。有限温度下无二电荷超导时,研究团队通过Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变确认了四电荷超导态的存在,其特征是超流刚度出现与4e凝聚态相符的普适跃变。值得注意的是,相变温度Tc随相互作用强度呈近线性增长,这为高温四重态超导提供了强健机制。光谱分析进一步揭示,Tc以上存在由强烈相位涨落导致的显著赝能隙。该成果建立了四电荷超导的典范数值精确模型系统,为在摩尔超晶格材料与超冷原子体系等实验平台实现该现象提供了关键指导。
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提交arXiv: 2026-04-16 14:24

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