无量子比特的朗道-齐纳：揭示多光子干涉、合成弗洛凯维度与耗散量子混沌

当$\textit{量子比特}$的参数在避免能级交叉附近被周期性地调制时，会出现朗道-齐纳-施蒂克尔贝格-马约拉纳（LZSM）干涉。在此，我们研究了非线性多能级玻色子系统中LZSM现象的发生，其中干涉图样由多个能级决定，并且不能仅由两个态之间的能级交叉来描述。我们制造了两个由磁通可调约瑟夫森结阵列制成的超导谐振器。第一个器件具有非常弱的非线性（非线性小于光子损耗率），当施加弱驱动场时，它表现为一个线性谐振器，但显示出与二能级系统相同的LZSM干涉。值得注意的是，这里的干涉源于谐振子阶梯的多个避免交叉。当受到更强的驱动时，非线性效应开始发挥作用，干涉图样偏离了在二能级系统中观察到的图样。我们证明，当两个或多个LZSM干涉峰合并时，会出现耗散量子混沌。在第二个器件中，其非线性超过了光子损耗率，我们观察到了由于克尔多光子共振引起的额外LZSM干涉峰。在弗洛凯理论的光照下描述时，这些共振可以被解释为耦合腔阵列的合成模式。我们推导了一个简单的有效模型，突出了所有这些现象的基本特征。正如在量子比特系统中对LZSM的控制导致了快速表征和态制备协议的实施，我们的发现为更好地控制非线性谐振器铺平了道路，对多种量子技术平台具有影响。