被动探测 Schwinger 玻色子动力学的量子比特
量子物理
2025-10-02 v1
摘要
高级技术如超导电路和基于量子比特的系统，正在革新量子感测领域，进一步提升了探讨量子物质基本性质的能力。本文提出一种集成光子装置，其中一个 transmon 量子比特通过电容方式耦合到微波横向共振器，装置用于探测材料中时间反演破坏的有序性。在此感测方案中，transmon 量子比特同时承担控制元素和被动探测器的双重角色，而光子横向共振器则作为样品的宿主，实现一种适用于研究难以获得可靠电接触材料（例如范德沃尔斯 2D 异质结构）的接触自由光谱方法。我们表明，通过调节 transmon 与横向共振器之间的耦合强度和相位，该系统允许对相互作用动力学进行精确控制，从而实现高度灵敏的检测方法，这种检测方法可通过横向共振器和 transmon 混合态激发态人口以及量子度量的演化来进行高度压缩的理解。该架构有望承载各种量子现象，这些现象可以精确地编码在 transmon 量子比特的动力学中，从而可能使人们接触到相关材料中难以捕捉的方面。
引用
@article{arxiv.2510.00108,
title = {Passive detection of Schwinger boson dynamics via a qubit},
author = {Ioannis Petrides and Arpit Arora and Prineha Narang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.00108},
year = {2025}
}