用超冷原子实验求解理论物理的强关联Hubbard问题

量子物质的许多行为常常令理论物理学家头痛.例如高温超导体,其中的机理至今仍未被真正理解.某些磁性金属(如锰-硅合金)的电阻随温度的升高按照T1.5的规律变化,而不像一般金属那样遵从T2规律.还有一种情况,当中子被紧紧压挤在一起时,其中的夸克会失去它们的全同性,形成单一均质的流体——夸克-胶子等离子体.宇宙学家认为,这种等离子体最早形成于大爆炸之后的几微秒,最近在美国Brookhaven的相对论重离子对撞机(RHIC)中.也观察到了这种单一均质的等离子体.上述这些量子物质有一个共同点即在组成这些物质的粒子之间有着很强的关联性.对于弱关联的材料,相对来说容易理解.我们可以从无相互作用粒子出发(如理想气体),渐进引入相互作用,而后外推得到材料中粒子总体的运动行为.然而对于强关联材料,例如高温超导体,不可能从“理想电子气”或“晶格振动之独立正则模式”的思路加以解释.