在片上超导微波器件中实现纯回转效应
量子物理
2025-06-26 v1 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
摘要
模拟紧束缚哈密顿量的人造材料已经在拓扑和非厄米物理领域实现了广泛的进展。此类系统中的一个关键要求是工程化非互易耦合和合成磁场。更广泛地说，以与量子相干自由度兼容的方式发展这些能力仍然是一个突出的挑战，特别是对于对磁场高度敏感的超导电路而言。在这里，我们证明了纯回转效应——一种幅度精确匹配但具有非互易相位对比的非互易耦合——可以通过仅使用时空调制在简并态之间实现。我们的实验使用通过dc-SQUID阵列调制的微波超导谐振器进行。我们首先展示了在调制参数空间中存在连续例外曲面，在该曲面上可以实现任意大幅度对比的耦合，并且其中包含稳健的相位对比体积。然后我们证明，这些体积的交集必然会在参数空间中产生新的连续曲面，在该曲面上实现纯回转效应。由此，我们实验演示了 dB的隔离度以及首个仅使用超导电路元件的片上回转器。我们的方法完全独立于物理实现（经典或量子）或频率范围，并为大规模非互易超材料铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2506.19912,
title = {Realization of pure gyration in an on-chip superconducting microwave device},
author = {Zhiyin Tu and Violet Workman and Gaurav Bahl and Alicia J. Kollár},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19912},
year = {2025}
}