费米-哈伯德模型中磁极化子（magnon-polaron）的量子模拟观测揭示强关联体系自旋-电荷耦合新机制

来自量子模拟领域的研究人员通过冷原子费米-哈伯德（Fermi-Hubbard）体系，首次观测到掺杂空穴修饰的磁极化子（magnon-polaron）准粒子。该研究利用动量可控的拉曼激发技术，在自旋极化的掺杂带绝缘体中解析了磁激发与巡游电荷载流子的相互作用机制，揭示了磁子能量随动量依赖的重整化现象，为强关联电子体系中自旋-电荷耦合动力学提供了全新实验范式。

　　

在强关联电子体系的微观宇宙中，磁激发与巡游电荷的共舞始终是凝聚态物理的未解之谜。一项突破性研究利用冷原子构建的费米-哈伯德(Fermi-Hubbard)量子模拟器，捕捉到一种全新的准粒子——磁-费米极化子(magnon-Fermi-polaron)，犹如给传统磁子(magnon)披上了由掺杂空穴编织的量子外衣。

实验团队采用精妙的动量分辨拉曼光谱技术，在自旋极化的掺杂带绝缘体中展开量子狩猎。当体系处于强相互作用未掺杂状态时，光激发产生的磁子完全遵循自旋波理论的预言。然而随着空穴掺杂的引入，这些磁子开始与电荷激发发生量子纠缠，演化成能量-动量关系显著重构的磁极化子。

最令人振奋的发现是极化子能谱呈现双重量子特征：不仅能量位移强烈依赖于注入动量，光谱权重在特定能量窗口也出现明显衰减。这种动量依赖的重整化效应，犹如在量子世界中观测到自旋与电荷的探戈舞步。该技术堪称冷原子版的非弹性中子散射，为解析高温超导、量子磁体等强关联体系中各类奇异激发的动力学打开了全新观测窗口。