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基于 Floquet 时间晶体的交流传感器的精确分析

量子物理 2026-02-23 v3 其他凝聚态物理 统计力学

摘要

我们讨论了作为交流(AC)传感器的闭合系统中一般 Floquet 时间晶体(FTC)的行为,包括预热时间晶体。我们对其量子 Fisher 信息(QFI)动力学进行了分析处理,QFI 表征了传感器的最终精度。通过调节交流场的方向与频率,我们展示了如何在 FTC 传感器中的宏观配对猫态之间共振诱导跃迁。这使得在系统尺寸量级下,能够在指数长的时间内实现鲁棒的 Heisenberg 标度精度(QFI N2t2\sim N^2 t^2)。此外,由于猫子空间上最终的去相位,QFI 动力学在时间上表现出特征性的阶梯状结构。我们讨论了各种初始传感器制备下的行为,包括基态、低关联态与高关联态。此外,我们检验了传感器在经历 FTC 相变时的性能,其中 QFI 捕获了其临界指数。我们的结果在线性与非线性响应区间均得到了展示,并以基于长程相互作用 LMG 模型的特定 FTC 为例进行了说明。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.22731,
  title  = {Exact analysis of AC sensors based on Floquet time crystals},
  author = {Andrei Tsypilnikov and Matheus Fibger and Fernando Iemini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.22731},
  year   = {2026}
}

备注

9+13 pages, 2+2 figures