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量子计量中拓扑界的实验演示

量子物理 2024-11-12 v3 介观与纳米尺度物理 量子气体

摘要

量子计量通过量子 Fisher 信息这一基本概念与量子几何深度关联。受拓扑物质进展的启发,近来有研究指出能带结构的 Berry 曲率与 Chern 数可决定计量性质的严格下界,从而建立拓扑与量子计量之间的强关联。在本工作中,我们通过对最优量子多参数估计并实现最佳可能的测量精度,提供了此类拓扑界的首次实验验证。通过模拟 Chern 绝缘体的能带结构,我们在实验上确定了跨越拓扑相变的计量潜力,并展示了在拓扑非平庸 regime 中的显著增强。我们的工作开启了由拓扑赋能的计量应用之门,对量子多体系统具有潜在意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.00546,
  title  = {Experimental demonstration of topological bounds in quantum metrology},
  author = {Min Yu and Xiangbei Li and Yaoming Chu and Bruno Mera and F. Nur Ünal and Pengcheng Yang and Yu Liu and Nathan Goldman and Jianming Cai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.00546},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, 4 figures + 13 pages (SI), comments are welcome