片上超导微波器件中纯旋进效应的实现

能够模拟紧束缚哈密顿量的人工合成材料已推动拓扑物理与非厄米物理领域取得一系列重要进展。此类系统的核心需求在于实现非互易耦合与人工合成磁场。更广泛而言,如何将这些能力与量子相干自由度相兼容仍是重大挑战,尤其对磁场高度敏感的超导电路而言。本工作证实:仅需时空调制即可在简并态间实现纯回转——一种具有精确匹配强度但非互易π相位差的新型耦合。实验采用直流SQUID阵列调制的微波超导谐振器完成。研究团队首先揭示了调制参数空间中连续异常面的存在,该区域可实现任意强度的耦合,并稳健地包含π相位差调控区间。随后证明这些区间的交集必然在参数空间形成实现纯回转的新型连续曲面。基于此,该团队在实验中实现了>58 dB的隔离度,并首次研制出全超导电路元件构成的片上回转器。该方法与物理实现方式(经典或量子)及频段无关,为大规模非互易超材料的发展开辟了新途径。

量科快讯