利用硅中掺杂原子进行哈伯德模型的量子模拟
介观与纳米尺度物理
2016-04-26 v2
摘要
在量子模拟中，多体现象可在可控量子系统中进行探测。最近，利用冷原子模拟玻色-哈伯德哈密顿量揭示了先前隐藏的局域关联。然而，诸如非常规超导和自旋液体等费米子多体哈伯德现象则更难用冷原子进行模拟。迄今为止，所需的单格点测量和冷却仍然存在问题，而仅实现了系综测量。在此，我们利用硅中的次表面掺杂原子，在低有效温度下以单格点分辨率模拟了一个两格点哈伯德哈密顿量。我们以原子分辨率测量了自旋分辨态的准粒子隧穿图，发现了干涉过程，由此可量化纠缠熵和哈伯德相互作用。由自旋和轨道自由度决定的纠缠随着共价键长度的增加而增强。我们发现了间距可调的哈伯德相互作用强度，适用于在更大的掺杂原子阵列中模拟强关联现象，从而确立了掺杂原子作为哈伯德模型量子模拟的平台。
引用
@article{arxiv.1507.06125,
title = {Quantum Simulation of the Hubbard Model with Dopant Atoms in Silicon},
author = {J. Salfi and J. A. Mol and R. Rahman and G. Klimeck and M. Y. Simmons and L. C. L. Hollenberg and S. Rogge},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.06125},
year = {2016}
}
备注
6 pages, 5 figures. Supplementary: 13 pages, 7 figures. New version with some additional discussion, accepted in Nature Communications