在超强耦合超导量子电路中探测虚光子

光与物质的相互作用及其背后基本物理的理解对新兴量子技术至关重要。固态器件可探索耦合强度“超强”的新 regime，即与子系统的能量相当。许多新奇异现象出现，其共同根源在于纠缠真空包含虚光子。它们预示着激发数守恒的缺失，而这是超强耦合打破 U(1) 对称性的见证。尽管研究已超过十年，基态虚光子的探测仍有待证实。本工作中，我们识别出“合谋”的一组实验挑战并展示如何克服它们，从而为解决这一长期问题提供方案。我们发现，结合基于超电感的非传统“光 fluxonium” qudit 与相干控制，可实现虚光子到实光子的高效、保真且选择性转换。这使得利用当今量子技术可用的资源即可探测它们。