Einstellbare Superfluidität und Quantenmagnetismus mit ultrakalten polaren Molekülen

Durch die Auswahl zweier gekleideter Rotationszustände ultrakalter polarer Moleküle in einem optischen Gitter erhalten wir eine hochgradig einstellbare Verallgemeinerung des t-J-Modells, die wir als t-J-V-W-Modell bezeichnen. Neben dem XXZ-Spinaustausch verfügt das Modell über Dichte-Dichte-Interaktionen und Dichte-Spin-Interaktionen; alle Interaktionen sind dipolar. Wir zeigen, dass die vollständige Kontrolle aller Interaktionsparameter sowohl in der Größe als auch im Vorzeichen unabhängig voneinander und vom Tunnelmechanismus erreicht werden kann. Als ersten Schritt zur Demonstration des Potenzials des Systems wenden wir die Dichtematrix-Renormalisierungsgruppenmethode an, um das 1D-Phasendiagramm des einfachsten experimentell realisierbaren Falls zu erhalten. Speziell zeigen wir, dass die Einstellbarkeit und die langfristige Natur der Interaktionen im t-J-V-W-Modell die Superfluidität verstärken. Schließlich zeigen wir, dass Bloch-Oszillationen in einem geneigten Gitter verwendet werden können, um das Phasendiagramm experimentell zu untersuchen.