费米子Hubbard模型中反铁磁相变的观测

费米子Hubbard模型(FHM)[1]尽管形式简单，却抓住了强关联电子物理的基本特征。光学晶格中的超冷费米子[2, 3]为模拟FHM提供了一个干净且控制良好的平台。在半填充下对其反铁磁基态进行掺杂，预计FHM模拟器中会出现各种奇异相，包括条纹序[4]、赝能隙[5]和d波超导体[6]，为高温超导[7-9]提供了宝贵见解。尽管已经取得了显著进展，例如在短距离[10]和长距离[11]上观测到了反铁磁关联，但由于在大型且均匀的量子模拟器中实现低温存在重大挑战，反铁磁相尚未被实现。在此，我们报告了在由约800,000个格点的均匀光学晶格中的锂-6原子组成的三维费米子Hubbard系统中反铁磁相变的观测。当相互作用强度、温度和掺杂浓度被精细调节至接近各自的临界值时，观察到自旋结构因子(SSF)急剧增加。这些观测结果可以很好地用幂律发散来描述，其临界指数为1.396，属于Heisenberg普适类[12]。在半填充和最佳相互作用强度下，测得的SSF达到123(8)，标志着反铁磁相的建立。我们的结果为探索FHM的低温相图奠定了基础。