电子-空穴掺杂哈伯德双层中的双激子凝聚——一项无符号问题的量子蒙特卡洛研究

具有电子-空穴掺杂的双层哈伯德模型是研究激子序的理想平台，因为电子与空穴的空间分离抑制了复合。然而，受符号问题困扰，以往的量子蒙特卡洛研究未能就双层哈伯德模型中是否存在具有明确激子凝聚特征的相得出明确结论。在此，我们开发了一种适用于双层哈伯德模型的行列式量子蒙特卡洛（DQMC）算法，该算法在两层的等量反向掺杂下无符号问题，并研究了激子序以及电荷与自旋密度调制随两层间化学势差、在位库仑排斥和层间相互作用的变化关系。在中等耦合区且接近 SU(4) 对称点时，我们发现了有限电子-空穴掺杂下的双激子凝聚相，以及与之竞争的 $(\pi,\pi)$ 电荷密度波（CDW）态。我们通过超流密度和关联函数的有限尺寸标度分析提取了 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）转变温度，并借助有效的双激子硬核玻色子模型解释了我们的结果。