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一维电子链隙穿强度的量子计量学

量子物理 2025-05-14 v1

摘要

晶格中两个站点之间的电子隧穿是凝聚态物理学中的根本性问题。精确控制隙穿强度可实现对电子材料性质(如拓扑性质、超导性等)的操控。在此框架下,对电子晶格隙穿强度进行高精度测量或许是控制电子材料性质最相关的步骤。本文设计了一个关键量子计量学协议,用于测量具有准超辐射相位转变的腔电子链耦合系统中的隙穿强度。我们表明,初始为squeeze vacuum 态的腔室基态可作为量子探针,实现对隙穿强度的高量子精度,可在有损或无损情况下实现最优饱和。令人惊讶的是,在链路损耗存在时,我们发现增加链路中的电子电流有助于提升精度,原则上可通过增加链路规模获得任意大的精度。我们的结果为如何以高精度测量电子链中的隙穿强度提供了有效方法,具有潜在的关键量子计量学、凝聚态物理学等应用前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.08282,
  title  = {Quantum metrology of hopping strength in a one-dimensional electronic chain},
  author = {Yuetao Chen and Gaiqing Chen and jin Wang and qiang Ma and Shoukang Chang and Shaoyan Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08282},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 8 figures