上海維立勝衡傳感器有限公司
會(huì)員1.png)
上海維立勝衡傳感器有限公司
閱讀：28發(fā)布時(shí)間：2025-3-9
最近，物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心凝聚態(tài)理論與材料計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室T01組博士后丁文魁(現(xiàn)在浙江理工大學(xué)工作)及陳澍研究員，同浙江理工大學(xué)王曉光教授合作，研究了非厄米傳感器靈敏度的基本極限問題。利用擴(kuò)大的量子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的非厄米系統(tǒng)，從量子信息的角度確定了非厄米傳感器靈敏度的基本極限。
在滿足一定條件下，一個(gè)量子系統(tǒng)的子系統(tǒng)可以被看作一個(gè)非厄米系統(tǒng)，因此研究非厄米量子傳感器的靈敏度可以從研究整體的擴(kuò)大的量子系統(tǒng)的角度出發(fā)研究傳感器的靈敏度的量子極限。他們證明，由于關(guān)于待測(cè)參數(shù)的量子信息的不變性，非厄米傳感器在靈敏度性能上并不優(yōu)于厄米傳感器（直接耦合到參數(shù)）。通過仔細(xì)研究?jī)蓚€(gè)使用全量子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體非厄米傳感方案，他們證明這些傳感器的靈敏度與他們的理論預(yù)測(cè)相符。他們的工作建立了非厄米物理和量子度量學(xué)之間的聯(lián)系，為理解非厄米量子傳感器的基本極限提供了一個(gè)全面的、不依賴具體模型的理論框架。
圖（a）表明在贗厄米量子傳感器中，當(dāng)靠近例外點(diǎn)時(shí)，非厄米系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化的敏感性顯著增加。然而圖（b）表明在考慮在噪聲的影響之后，非厄米傳感器的測(cè)量精度（黑線）不會(huì)超越相應(yīng)的厄米傳感器的測(cè)量精度（藍(lán)線）。
圖（a）表明在離子阱平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的非厄米量子系統(tǒng)中，響應(yīng)能量隨參數(shù)變化會(huì)在例外點(diǎn)產(chǎn)生奇異性，對(duì)應(yīng)于圖（c）中導(dǎo)數(shù)的發(fā)散。而圖（b）表明對(duì)響應(yīng)能量的測(cè)量的不確定度同樣存在著發(fā)散。由于信號(hào)和噪聲都存在著發(fā)散，圖（d）表明標(biāo)準(zhǔn)定義的靈敏度在例外點(diǎn)處并不會(huì)發(fā)散，并且不會(huì)超越相應(yīng)厄米傳感器的靈敏度極限（虛線）。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Phys.Rev.Lett.131,160801(2023).
論文鏈接https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.160801
原文地址https://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202310/t_6907084.html
儀表網(wǎng) 設(shè)計(jì)制作，未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
請(qǐng)輸入賬號(hào)
請(qǐng)輸入密碼
請(qǐng)輸驗(yàn)證碼