在里德堡光镊阵列中实现具有偶极隧穿的掺杂量子反铁磁体

对反铁磁莫特绝缘体进行掺杂是理解强关联电子中多种现象的核心，包括高温超导体。为了描述空穴掺杂者的隧穿 $t$ 与反铁磁（AFM）自旋相互作用 $J$ 之间的竞争，理论和数值研究通常聚焦于典范的 $t$-$J$ 模型，而在高粒子密度相关区域对该模型进行直接的类比量子模拟长期以来备受期待。这里，我们利用里德堡光镊平台实现了具有次近邻隧穿 $t'$ 和硬核玻色空穴的掺杂量子反铁磁体。我们利用三个里德堡能级之间的相干动力学来编码自旋和空穴，从而实现了一个可调的玻色 $t$-$J$-$V$ 模型，使我们能够研究此前无法触及的参数区域。我们观察到在 $|t/J|\ll 1$ 时空穴域与自旋域之间的动力学相分离，并在多种自旋背景下展示了排斥束缚空穴对的形成。次近邻隧穿 $t'$ 与微扰对隧穿之间的干涉产生了轻空穴对和重空穴对，其类型取决于 $t$ 的符号。利用单格点控制，我们可以研究二维方晶格（反）铁磁体中单个空穴的动力学。我们实现的模型将里德堡光镊实验的工具箱从自旋-1/2 模型扩展到了更广泛的 $t$-$J$ 和自旋-1 模型类别。