两腿反铁磁梯子中两个空穴的精确动力学

我们研究反铁磁梯子混合维度构型中空穴的运动，该构型具有沿梯子的最近邻跳跃 $t$ 以及沿梯子 $J_\parallel$ 和跨梯子 $J_\perp$ 的Ising型自旋相互作用。我们确定了低能单空穴和双空穴本征态的精确解。跨腿自旋耦合 $J_\perp$ 的存在导致空穴间出现线性禁闭势。结果，在 $J_\perp,J_\parallel \leq t$ 的强关联区中，不同腿上的空穴具有按 $(J_\perp / t)^{2/3}$ 标度的超线性结合能。该行为源于由线性禁闭势产生的涌现长度尺度 $\lambda \propto (t/J_\perp)^{1/3}$，其描述了双空穴分子态的尺寸在 $J_\perp,J_\parallel \ll t$ 时如何发散。相反，同一条腿上的空穴在足够低的自旋耦合下解束缚。这是同腿空穴的短程边界条件改变所致，产生它们之间的有效Pauli排斥，限制其动能并使结合不利。最后，我们确定了初始局域最近邻空穴突然浸入后的精确非平衡淬灭动力学。该动力学的特点是从初始弹道量子行走跨越到由于空穴间禁闭势导致的围绕有限平均距离的准周期振荡运动。在 $J_\perp, J_\parallel \leq t$ 的低自旋耦合强关联区中，我们发现该渐近距离按 $t / J_\perp$ 发散，显示出比本征态强得多的标度行为。所预测的结果应可通过当前已实现的实验技术在最先进的量子模拟实验中得到验证。