通过光晶格畸变实现经典阻挫与能带平坦化的途径

我们提出并在实验上探索了一种利用囚禁在光学正方晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体实现阻挫晶格模型的方法。微小的晶格畸变会打开一个能隙，使得最低能带分裂为两个。沿着两个能带的第一布里渊区边缘，实现了近乎平坦的能量-动量色散。对于激发能带，出现了高度简并的能量极小值。通过将超冷原子加载到激发能带中，形成了一个经典阻挫的 $XY$ 模型，描述了具有竞争的最近邻和次近邻隧穿耦合的正方晶格上的转子。我们的实验光晶格提供了一个观察到完全相干的玻色-爱因斯坦凝聚体的区域，以及一个预期会发生阻挫的区域。如果我们从凝聚体区域绝热调谐到阻挫区域，动量谱显示出相干性的完全丧失。在缓慢调谐回凝聚体区域时，相干性在很大程度上得到恢复。结果与模型计算取得了良好的一致。