光晶格中的偶极 - 偶极相互作用不遵循反立方幂律

我们研究了超冷量子气体在光晶格中沿晶格主轴约束不对称性变化时的有效偶极 - 偶极相互作用。特别地，我们在最低能带 Wannier 函数基底下研究了偶极 - 偶极相互作用的矩阵元，该基底作为晶格上多体物理的一组低能态。我们证明，光晶格中偶极子间的有效相互作用在晶格尺度的短至中距离上是非代数的，并具有长程幂律拖尾，这与自由空间中偶极 - 偶极相互作用的纯幂律行为形成对比。对自由空间相互作用的修正可能很大；我们在准一维排列中确定了最近邻距离处与自由空间相互作用高达 36% 的差异。由于偶极 - 偶极相互作用的 d 波各向异性，相互作用差异本质上取决于约束的不对称性。我们的结果不依赖于统计性质，适用于偶极玻色 - 爱因斯坦凝聚体和简并费米气体。利用矩阵乘积态模拟，我们证明了使用正确的晶格偶极相互作用会导致与使用自由空间相互作用的多体预测产生显著偏差。我们的结果与即将开展的涉及光晶格中超冷异核分子、里德堡原子和强磁性原子的实验相关。