通过隐藏的对称保护真空噪声不动点实现超越奇异点的量子传感
量子物理
2026-07-21 v1
摘要
奇异点(EP)传感因其反常的响应标度而引起了广泛关注。然而,最近的研究表明,EP 附近的增强响应不可避免地伴随着放大的量子噪声,从根本上限制了可实现的信噪比(SNR)。在这里,我们提出了一种基于对称保护噪声抑制而非响应放大的非厄米量子传感的根本不同途径。我们开发了一个完全量子的连续变量模型,将宇称-时间(PT)和反宇称-时间(APT)对称性统一在一个框架内。利用这两种对称性之间的不相容性,我们发现了非厄米 Dirac 本征谱,并揭示了嵌入在哈密顿量谱中的隐藏对称保护相变。值得注意的是,这种隐藏相变同时构成了一个对称保护的真空噪声不动点,其中集体三模正交分量表现出抑制的量子涨落,尽管不存在任何反常谱响应。因此,量子传感通过在保持有限响应灵敏度的同时抑制过量量子噪声而得到增强,建立了一种与基于 EP 的传统方法根本不同的传感机制。这些结果揭示了隐藏对称性、量子涨落和非厄米量子计量学之间意想不到的联系,并将噪声抑制确立为非厄米量子传感的替代范式。
引用
@article{arxiv.2607.18799,
title = {Quantum Sensing Beyond Exceptional Points via Hidden symmetry-protected vacuum-noise fixed point},
author = {Wencong Wang and Yuyang Liang and Peng Han and Xianqiu Wu and Dongmei Liu and Min Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.18799},
year = {2026}
}