量子物理学：散逸的に安定化した光子のモット絶縁体

超伝導回路は、マイクロ波光子からなる量子物質の研究に不可欠な特性である可制御性、長いコヒーレンス時間、強い相互作用が得られるため、競争力のある量子計算のプラットフォームである。しかし、超伝導回路に固有の光子損失が、量子多体相の実現を妨げている。今回我々は、超伝導回路を使い、強く相互作用する領域の光子に対してボース–ハバード格子を構築して、強相関量子物質を調べた。リザーバーの設計を通して非圧縮性の多体相を散逸的に生成する汎用的方法を開発し、これを適用した系を用いて、光子のモット絶縁体を損失に対して安定化した。この格子を部位と時間で分解して読み出すと、モット相における欠陥の伝搬と除去のダイナミクスを通して熱化過程の微視的な細部を調べることができた。今回の実験は、強相関物質を、コヒーレントな状況と設計された散逸的状況の両方において調べるための超伝導回路の能力を実証している。我々は、最近実証された超伝導マイクロ波チャーン絶縁体と合わせて、今回の方法によってトポロジカルに秩序化した物質相の探求が可能になると予想する。

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