原子腔磁振子学中高阶奇异点的量子计量学
量子物理
2025-06-04 v3
摘要
奇异点（EP）源于非厄米物理，能显著放大系统对微小扰动的响应，并作为计量学中增强测量的有用概念。特别是，这种计量增强随EP的阶数急剧增长。然而，非厄米系统中固有的朗之万噪声会削弱这种增强。在本研究中，我们提出了一种通过厄米磁振子-光子相互作用在原子腔系统中构建高阶EP（HOEP）的量子计量方案。HOEP的构建利用了原子腔的非厄米类动力学行为，但通过厄米相互作用避免了外部朗之万噪声。我们给出了任意阶EP（EPn）构建的一般分析。为了展示这些HOEP在量子计量中的优越性，我们设计了一个基于EP3/4的原子传感器，其灵敏度比基于EP2的原子传感器高出几个数量级。我们进一步揭示了HOEP灵敏度增强背后的机制。我们提出了该方案的实验建立建议及潜在候选系统。这种基于EP的原子传感器利用原子-光界面，为HOEP量子计量提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2405.09899,
title = {Quantum Metrology with Higher-order Exceptional Points in Atom-cavity Magnonics},
author = {Minwei Shi and Guzhi Bao and Jinxian Guo and Weiping Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09899},
year = {2025}
}