用微波电路量子模拟自旋-玻色子模型

我们考虑用超导电路来模拟自旋-玻色子模型。自旋-玻色子模型由一个两能级系统与玻色模式耦合而成。在大多数情况下，该模型被考虑在玻色模式足够稠密以形成连续谱浴的极限中。一个非常著名的情形是欧姆浴，其态密度随频率线性增长。在弱耦合或高温极限下，该问题可数值求解。若耦合较强，玻色模式可被充分激发以至于使经典模拟不可能。在此，我们讨论如何通过将一个超导量子比特与一组微波谐振腔耦合来执行该问题的量子模拟。我们展示了一种用与量子比特强耦合的各个浴谐振腔实现连续谱浴的可能方案。施加微波驱动方案潜在地允许我们进入自旋-玻色子模型的强耦合区。我们讨论了如何用电路量子电动力学的标准量子比特读取技术探测具有不同初始化条件的结果自旋弛豫动力学。