超导电路上晶格规范理论的量子模拟：量子相变与淬火动力学

近年来，低维晶格规范理论（LGTs）的量子模拟引起了广泛关注，这可能增进我们对强关联量子多体系统的理解。在此，我们提出一种在超导量子电路上近似实现 $\mathbb{Z}_2$ LGT 的方案，其中有效理论是 LGT 与规范破缺项的混合。利用基于矩阵乘积态的方法，我们系统地研究了基态性质和淬火动力学。随着横向（电场）场的增强，系统展现出从无序相到平移对称性破缺相的量子相变。在有序相中，基态涌现出 $\mathbb{Z}_2$ LGT 的近似高斯定律。此外，为给实验提供启示，我们还研究了淬火动力学，其中存在自发平移对称性破缺的动力学特征。在弱横向场下，物质自由度的单粒子扩散呈扩散型，而在强场下则以小速度呈弹道型。进一步，由于强横向场下涌现的高斯定律，物质自由度还可展现禁闭动力学，导致最近邻跃迁被强烈抑制。我们的结果为在超导电路上模拟 LGT（包括量子相变与淬火动力学）铺平了道路。