通过多体相互作用实现具有非常规超导配对对称性的量子多体疤痕

我们提出了一个系统框架，通过引入多体相互作用（即多于两个粒子之间的相互作用），构建将非常规超导配对态作为精确能量本征态的模型哈密顿量。多体相互作用以局部密度-密度耦合的形式引入，使得实空间中的任何配对构型通过抵消两体和多体相互作用而具有恒定的相互作用能量。我们的方法适用于任意空间维度和任意二分晶格上的无自旋和含自旋模型，促进了Yang的$s$波$\eta$配对态向各种其他非常规配对对称性（$p$波、$d$波、$f$波等）的详尽扩展。特别是，构建的本征态具有有限质心动量的格点外配对，这导致了具有偶宇称自旋三重态或奇宇称自旋单态对称性的超导态。我们验证了具有多体相互作用的正方晶格上的二维含自旋Hubbard模型将自旋三重态$d$波配对态作为能量本征态，通过对配对关联函数、纠缠熵和能级统计的数值分析证明，这可以被视为量子多体疤痕态。我们还讨论了其他例子，包括蜂窝晶格上的自旋三重态$f$波配对态和一维链中的自旋单态$p$波配对态。这些发现开辟了以抵御热化的长寿命方式实现非平衡非常规超导性的可能性。