揭示玻色量子杂质在有限频率下的响应

量子杂质在凝聚态物理中无处不在，并构成了多体问题最为精简的实现形式。尽管测量其有限频率响应可获取激发谱或动力学性质等关键特征，但尽管对纳米电子量子点已研究二十余年，这一目标仍难以实现。必须同时满足极强耦合与极宽测量带宽这两种相互冲突的实验约束。我们利用 cQED（电路量子电动力学）工具规避此问题，并构建了一个经过精确表征的边界正弦-戈登模型的量子模拟器，这是一个非平凡的玻色杂质问题。我们成功完整地绘制出该系统的有限频率线性响应。其电抗部分显示出边界处非线性的强烈重整化，与非微扰计算一致。其耗散部分揭示了由多光子转换引起的显著多体展宽。实验结果与基于微观标定模型的重求和图论计算定量吻合。此外，我们将器件推入图论计算失效的区间，这呼唤更先进的理论工具来建模多体量子电路。我们还批判性审视了 cQED 平台达到普适标度律的技术局限。本工作为未来开辟了令人振奋的前景，例如量化量子临界点附近的量子纠缠，或获取非平凡多体问题的动力学性质。