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固态自旋系统中由混沌化动力学增强的关联计量

量子物理 2026-06-30 v1

摘要

量子信息混沌化,即局域信息分散到多体自由度中,为产生量子增强计量所需的大规模关联和纠缠提供了强大的机制。然而,实验验证这种量子增强计量仍然是一项艰巨的任务。在这里,我们通过在固态核自旋系统中设计混沌化动力学来关联数千个自旋。利用新发展的scramblon理论,我们揭示了量子Fisher信息和相移信号响应中的指数标度。信号响应实现了相对于非关联自旋的33(2)33(2) dB的关联增强。在考虑了读出阶段不完美时间反转导致的信号损失后,我们获得了18(1) dB的总计量增益,相位灵敏度为40(3) μrad{\mathrm{\mu rad}}。我们的结果将量子混沌与实际量子计量联系起来,确立了可逆混沌化动力学作为精密测量的强大资源。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.31827,
  title  = {Correlation-enhanced metrology from scrambling dynamics in a solid-state spin system},
  author = {Yu-Chen Li and Shengyu Zhang and Ze Wu and Haochuan Yin and Liqiang Zhao and Xiaoxue An and Jiaxi Cui and Dieter Suter and Xinhua Peng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.31827},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 3 figures, supplementary material 9 pages, 3 figures