晶格中偶极激子的超固态晶体

在凝聚态物理中，长程关联引入了挑战直觉的量子物态。例如，超固态结合了对称性破缺的晶体结构（即密度有序）和无摩擦的超流体流动。超固态早在五十多年前就被提出，但仅在极为苛刻的条件下才得以实现，实验证据也极为有限。事实上，具有超固态性质的多体相近来仅观察到少数弱相互作用玻色气体的案例。本文，我们展示了一种在强相互作用区域实现超固态晶格的新框架，通过将偶极玻色子束缚在具有长程跃迁的晶格中。我们研究了真实实现该晶格模型的偶极激子。在分数晶格填充因子——1/4、1/3 和 1/2——处，我们报告了跨越超过 100 个格点的介观量子固体，自发破缺平移对称性。同时，我们证明长程跃迁诱导了非对角长程有序，使得激子固体具有超流体性质。最先进的数值方法定量证实了超固态在晶格哈密顿量基态中的建立。我们对强关联超固态晶体的研究为凝聚态物理探索开辟了新的前沿。