基于两音Floquet系统能量传输的玻色子纠缠与量子感知
量子物理
2025-09-23 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
量子增强传感器已在广泛的科学领域找到应用，这些传感器超越了标准量子极限（SQL），并接近由量子力学规定的基本精度限制。当感知电路中包含大量粒子时，量子优势尤为显著。实现此类提升需要引入并保持大量粒子之间的纠缠，这在实验上提出了显著挑战。本文将Floquet理论和量子信息的概念融合，用于设计一种能够在量子干涉仪两条路径之间生成所需纠缠的纠缠器。我们表明，所得路径纠缠态可实现超越SQL的感知，达到量子力学的基本海德里克极限（Heisenberg Limit, HL）。此外，我们展示，在满足Floquet理论特定条件（特别是与保持纠缠演化相关的周期驱动参数）时，解码奇偶测量可维持HL。我们讨论了先验相位不确定性和传输不完美的影响，表明该方法在现实条件下仍然鲁棒。最后，我们提出了在微波频段实现该传感器的超导电路方案，突显了其在高精度测量中实际应用的潜力。
引用
@article{arxiv.2410.11158,
title = {Bosonic Entanglement and Quantum Sensing from Energy Transfer in two-tone Floquet Systems},
author = {Yinan Chen and Andreas Elben and Angel Rubio and Gil Refael},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11158},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in Physical Review Research (APS). This is the author-accepted manuscript; the version of record will appear at the APS DOI: https://doi.org/10.1103/cm49-smhr