利用辅助量子比特探测光-物质系统的对称性破缺

在超强耦合乃至更深强耦合 regime 下的混合量子系统可展现奇异物理现象，并有望在量子技术中实现新应用。在这些非微扰 regime 中，量子比特-谐振子系统具有纠缠量子真空，谐振子内具有非零平均光子数，其中光子是虚光子且无法直接探测。然而，真空场能够诱导色散耦合的探测量子比特发生对称性破缺。我们通过实验观察到，与通量量子比特深强耦合的集总元件超导谐振子的场诱导了辅助 Xmon 人造原子的宇称对称性破缺。该结果为实验探索深强耦合 regime 中出现的新型量子真空效应开辟了途径。