局域退相干对量子临界计量学的影响

量子临界点处系统对参数变化的发散响应催生了具有灵敏度随系统大小（如粒子数）呈亚海森堡标度的量子计量方案。这种灵敏度增强从根本上源于量子临界点处薛定谔猫态或宏观叠加态的形成。然而，猫态对单个粒子上的局域噪声或局域环境耦合引起的退相干十分脆弱，因为任何粒子的局域退相干都会导致整个猫态的坍缩。因此，量子临界计量学的亚海森堡标度是否对局域退相干具有鲁棒性尚不清楚。本文以一维横场伊辛模型为代表，研究局域退相干对量子临界计量学的影响。基于先前关于含噪伊辛模型临界行为的工作[Phys. Rev. Lett. 94, 047201 (2005)]——其表明量子临界性的普适类被退相干所改变——我们发现单粒子退相干恢复了标准量子极限，这等价于环境进行的局域量子测量，并破坏了量子临界点基态中的多体纠缠。遵循重正化群分析[Phys. Rev. B 69, 054426 (2004)]，我们认为噪声对量子临界计量学的影响应是普适的。本工作展示了保护宏观量子相干性对于基于临界行为的量子传感的重要性。