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Wir präsentieren eine ideale Realisierung des Tavis-Cummings-Modells in Abwesenheit von Fluktuationen der Atomanzahl und der Kopplung, indem wir eine diskrete Anzahl von vollständig kontrollierbaren supraleitenden Qubits an festen Positionen in einen Übertragungsleitungsresonator einbetten. Durch die Messung der Vakuum-Rabi-Modus-Spaltung mit einem, zwei und drei stark gekoppelten Qubits an dem Hohlraumfeld erkunden wir sowohl helle als auch dunkle gekleidete kollektive Multiqubit-Zustände und beobachten die diskrete Wurzel N-Skalierung der kollektiven Dipol-Kopplungsstärke. Unsere Experimente demonstrieren einen neuartigen Ansatz, um kollektive Zustände, wie den W-Zustand, in einem vollständig global und lokal kontrollierbaren Quantensystem zu erkunden. Unser skalierbarer Ansatz ist interessant für die quantenmechanische Informationsverarbeitung in Festkörpern und für fundamentale Multiatom-Quantenooptik-Experimente mit fester Atomanzahl.
Fink et al. (Mon,) haben diese Frage untersucht.