基于声子腔晶格中 Floquet 工程辅助量子比特产生合成磁场

规范磁场与凝聚态中时间反演对称性的破缺密切相关。在规范场存在下,我们可能观察到非互易与拓扑输运。受此启发,在光学与声学系统中实现奇异输运现象的努力日益增长。然而,由于电荷中性,在纳米尺度系统中为声子实现类比磁通量在理论与实验研究中仍具挑战性。在此,我们提出一种通过 Floquet 工程辅助量子比特为声子晶格产生合成磁场的新机制。我们发现,对量子比特的纵向 Floquet 驱动将在两个失谐声学腔之间产生共振耦合。特别地,编码于纵向驱动中的相位可精确转化为声子-声子跃迁。我们的方案具有通用性,可在各类人工混合量子系统中实现。此外,以表面声波(SAW)腔为例,我们提出了如何为声子输运产生合成磁通量。在合成磁通量存在下,时间反演对称性将被破缺,从而可实现声学波的非互易环行输运与类比 Aharonov-Bohm 效应。最后,我们证明该方案可扩展用于模拟量子声动力学系统中的物质拓扑态。