光子的平带局域化与相互作用诱导退局域化

量子工程的进展使得合成凝聚态系统的设计、测量与精确控制成为可能。超导电路平台提供两项特殊能力：电路元件的灵活连接性可实现多种晶格几何，以及电路非线性可触及强相互作用物理。这些特征分别已实现弯曲空间晶格的构建，以及一维链与方晶格中强关联相与动力学的实现。在此类模拟中尚缺的是将相互作用粒子同时集成入具有独特能带色散（如无色散平带）的晶格中。平带物理的理想构建模块是阿哈罗诺夫–玻姆笼：一种其能带结构完全由平带构成的单一晶格环。本文中，我们实验构造了阿哈罗诺夫–玻姆笼并观测到单光子的局域化，即全平带物理的标志。将相互作用束缚的光子对放入笼中后，我们观察到退局域化行走，表明逃逸出阿哈罗诺夫–玻姆笼。我们进一步发现，对于初始化在笼相对位置上的两个粒子，某种笼效应变体仍然存在。这些结果标志着首次实验观测到因相互作用而退局域化的量子行走，并确立了超导电路用于研究强相互作用平带晶格动力学。