利用 SU($\mathcal{N}$) 对称冷原子混合物构建强关联电子低熵量子模拟器

一种融合熵工程的先进冷却方案，对于旨在模拟强关联电子系统（SCESs）低温物理的孤立人工量子系统至关重要。本研究从理论上展示了一种采用具有 SU($\mathcal{N}$) 对称相互作用的多组分费米气体的冷却方法，重点关注二维光晶格中 $^{173}$Yb 原子的情况。绝热地引入非均匀态选择激光会产生两个不同的子系统：一个仅由两种特定自旋分量构成的中心低温区域，充当 SCESs 的量子模拟器，而周围的 $\mathcal{N}$ 组分混合物保留了系统的大部分熵。SU($\mathcal{N}$) 对称相互作用确保各分量的总粒子数成为好量子数，从而为双分量区域创造了尖锐的边界。通过广泛的有限温度 Lanczos 计算评估了冷却效率。该结果为 Hubbard 或 Heisenberg 型二维系统的量子模拟奠定了基础，并对凝聚态物理中引人入胜的低温现象提供了关键见解。