利用弗洛特动力学实现少量量子比特系统中的选择性计量
量子物理
2026-02-13 v2
摘要
周期驱动的量子系统可作为高度选择性的参数滤波器。我们在由横场 Floquet Ising 模型描述的有限大小的三量子比特系统中展示了这一能力。在该系统中,我们识别出一种周期加倍(PD)动力学相,其对磁场(作用于量子比特上)和量子比特之间耦合强度的计量灵敏度呈现显著的不对称性。该PD相源于配对效应,其中初始态与配对的 Floquet 本征态之间存在强烈的重叠,导致鲁棒的周期加倍动力学和增强的计量灵敏度。通过分析量子费米信息,我们发现PD regime 显著提升了估计 Ising 相互作用强度的精度,同时抑制了对横向磁场的灵敏度。相反,非PD regime 对于探测横向场最为 optimal。这种滤波效应对更大的系统规模具有鲁棒性,可通过可实验访问的可观测量(如磁化和两比特关联)进行量化,方法为经典费米信息。我们的工作表明,有限大小 Floquet 系统中的不同动力学 regime 可被利用用于针对性的量子感知。
引用
@article{arxiv.2510.26942,
title = {Harnessing Floquet dynamics for selective metrology in few-qubit systems},
author = {Asghar Ullah and Hasan Mermer and Melih Özkurt and Igor Lesanovsky and Özgür E. Müstecaplıoğlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26942},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 11 figures; Editors' Suggestion