实现密度依赖的 Peierls 相位以构造耦合于超冷物质的量子化规范场

出现在高能与凝聚态物理模型中的规范场由于其与物质场的耦合而是动力学量子自由度。由于这些强关联系统的动力学难以计算,人们提出在量子模拟平台上实现这一基本耦合机制,以最终模拟晶格规范理论。在此,我们通过构造依赖于格点占据数的非平凡 Peierls 相位,在光晶格中的超冷费米子上实现了密度依赖规范场的基本要素。我们提出并实现了一种 Floquet 方案,其依赖于以两个与在位相互作用共振的频率同时驱动晶格来破坏时间反演对称性(TRS)。这诱导了在振幅与相位上均可控的密度辅助隧穿过程。我们在 Hubbard 二聚体中展示了量化振幅并直接测量相对于单粒子跳跃的 Peierls 相位的技术。隧穿耦合作为调制振幅的函数呈现两种不同 regime,可由 $\mathbb{Z}_2$ 不变量表征。此外,我们提供了驱动参数空间中出现在 Dirac 点附近的 Peierls 相位绕结结构的完整层析。