二维 Hubbard 模型基态中短程自旋关联函数的数值结果

利用超冷费米子原子光晶格实验与量子气体显微镜，最近实现了在格点分辨水平上对磁关联的直接测量。我们利用辅助场量子蒙特卡洛（AFQMC）方法计算了二维排斥 Hubbard 模型基态中的短程自旋关联函数。在半填充时，由于不存在费米子符号问题，结果是数值精确的。在偏离半填充时，我们采用约束路径 AFQMC 方法以消除符号问题带来的指数级计算标度。该约束采用了具有有效相互作用强度 U 的无限制 Hartree-Fock 试探波函数，并在 AFQMC 内部自洽地优化。我们研究了大的超胞，并根据需要采用扭曲平均边界条件，以达到热力学极限。我们发现最近邻自旋关联总是随相互作用强度 U 增加而增加，这与有限温度下的行为相反，后者在有限的 U 值处达到最大值。我们还观察到，随着密度的增加，次近邻自旋关联发生符号改变，这是长程反铁磁关联积累的结果。我们期望本工作所提出的结果能作为超冷原子实验达到更低温度时的基准。