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利用具有 $\mathcal{RT}$-对称性的非厄米自旋模型进行临界量子计量

量子物理 2025-04-22 v2 强关联电子

摘要

具有 Kaplan-Shekhtman-Entin-Wohlman-Aharony (KSEA) 相互作用且具备 RT\mathcal{RT}-对称性的非厄米横场 XYXY 模型(称为 iKSEAiKSEA 模型)同时拥有一个本征向量合并的例外点和一个能隙闭合的量子临界点。为了精确估计该系统的磁场,我们证明了 iKSEAiKSEA 模型基态的量子 Fisher 信息 (QFI) 以 N2N^2 标度增长,其中 NN 为系统尺寸,而 QFI 是由均方根误差所量化精度的下界。这在热力学极限下的量子临界点和例外点处均提供了 Heisenberg 标度。这表明当系统与热浴接触而形成该非厄米模型时,储层工程能够提升系统参数的估计精度。此外,我们解析地证明,与厄米系统相反,只要系统尺寸适中,当 KSEA 相互作用强度趋近于各向异性参数时,即允许非厄米性与厄米性特征相互竞争,QFI 可突破 Heisenberg 极限并实现超 Heisenberg 标度 (N6\sim N^6)。进一步地,我们阐明了从乘积态出发,非厄米演化哈密顿量能够在对称破缺相中生成超越标准量子极限的动力学态。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.24331,
  title  = {Critical quantum metrology using non-Hermitian spin model with RT-symmetry},
  author = {Keshav Das Agarwal and Tanoy Kanti Konar and Leela Ganesh Chandra Lakkaraju and Aditi Sen De},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.24331},
  year   = {2025}
}

备注

v1 : 7 pages, 3 figures; v2 : 9 pages, 4 figures, new results on dynamics added, references updated