阱离子振动型参量阵列：非厄米拓扑相与量子感测

我们考虑受局部参量调制阱势且持续激光冷却的阱离子线性阵列。在我们的模型中，参量调制的相位沿阵列呈线性变化，破坏时间反演对称性，诱导出非平凡的拓扑效应。我们采用格林函数 formalism 研究对外部力的线性响应。我们预测在非厄米点间隙拓扑相关的缠绕数作用下，阱离子阵列将表现为振动激发的方向性放大器。拓扑相的出现由与非厄米点间隙拓扑相关的缠绕数决定。除了作为基本拓扑驱动-耗散系统的 fundamental interest 外，我们的设置还可用于测量极弱力和电场。我们考虑一种方案，即阵列一端的阱离子作为极弱力的传感器，振动信号沿阵列被放大至最后一个阱离子，后者作为探测器。我们考虑 2-30 个 $^{25}$Mg$^+$ 离子的数组，假设探测器离子位移通过荧光测量，空间分辨率为 200-500 nm，预测灵敏度可达 1 yN $\cdot$ Hz$^{-1/2}$。我们系统的一个优势是检测到的力频率可通过调整周期性驱动的频率来调谐。