超导量子电路中的真空诱导对称性破缺

在耦合到片上共面谐振器的磁通量子比特超导量子电路中，已报道了超强耦合机制，其中原子 - 腔耦合速率达到了腔或原子跃迁频率的相当大一部分。这种机制使得操控具有可控物理特性的腔量子电动力学基态成为可能，并且可能出现谐振器场 $\hat X= \hat a+\hat a^\dagger$ 在系统基态中获得非零期望值的情况。我们证明，在这种情况下，具有偶势的额外人造原子的宇称对称性会被与谐振器的相互作用所破坏。这种机制与希格斯机制非常相似，在希格斯机制中，弱力的规范玻色子的规范对称性被希格斯场的非零真空期望值所破坏。此处呈现的结果为基于非零真空期望值的对称性破缺机制的可控实验开辟了道路。此外，此处提出的机制可用作探测源自具有真空简并的量子相变的基态宏观相干性的探针。