宏观共振器中的回路量子声学集体动力学
量子物理
2026-03-24 v1
摘要
工程化的量子系统中的集体动力学提供了探索许多体关联如何桥接微观纠缠与宏观行为的独特且多功能的平台。本文报告了在宏观高次谐振器（HBAR）中声学模式的集体 Dicke 动力学。为实现此目标，我们构建了一个由 HBAR 强耦合至超导 transmon 量子比特的混合量子声学系统。该 HBAR 设备独特之处在于，其狭窄的模式间距以及增强的量子比特-模式耦合强度，导致 transmon 与近共振模式簇之间产生有效耦合。通过利用系统特性，我们观察到由由两个或三个机械模式组成的簇的集体动力学，其中其非共振谱允许观察从 Dicke 静态范数到动态诱导时序 Dicke 范数的过渡。该系统的相干集体行为通过对量子比特纯度的时间域测量得到支持，表明其集体动力学的量子本质。总体而言，本工作确立了基于 HBAR 的混合量子系统作为探索宏观机械系统中许多体集体动力学的可行平台。
引用
@article{arxiv.2603.20800,
title = {Collective Dynamics in Circuit Quantum Acoustodynamics with a Macroscopic Resonator},
author = {Libo Zhang and Chilong Liu and Guixu Xie and Haolan Yuan and Mingze Liu and Hao Jia and Jian Li and Chang-Kang Hu and Song Liu and Alan C. Santos and Dian Tan and Dapeng Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20800},
year = {2026}
}