超导模拟器中极化子激发的谱特征

我们基于电感耦合超导 transmon 量子比特与微波谐振腔的模拟量子模拟器框架，研究极化子激发的谱性质。该系统模拟了一个晶格模型，描述无自旋巡游费米子激发通过 Peierls 与呼吸模相互作用机制与无色散（爱因斯坦型）声子的非局域耦合。该模型的特征是在有效激发-声子耦合强度的临界值处存在尖锐的能级交叉转变；在转变点之上，模型的基态对应于重着装（小极化子）激发。利用核多项式方法，我们在广泛参数范围内评估了该系统的动量-频率分辨谱函数。特别地，我们强调了以下事实的影响：裸激发的零准动量 Bloch 态对于任意激发-声子耦合强度均为该系统哈密顿量的精确本征态。我们还表明——基于数值评估的谱函数及其与初始裸激发 Bloch 态（Loschmidt 回波）存活概率的已知关系——可对激发-声子相互作用淬火后的系统动力学作出预测。为联系预期实验实现，我们利用先前提出的方法，在具有局域（单量子比特）可寻址性的系统中，使用 Ramsey 干涉协议的多量子比特（多体）版本提取动力学响应函数。