根据中国科学技术大学的官方网站,中国科学技术大学的郭光灿院士团队在量子传感和奇偶时间(PT)对称系统的实验研究中取得了重要进展。 。
李传峰,唐建顺研究小组首次实现了PT对称性增强的量子传感器,其灵敏度是传统量子传感器的8.86倍。研究结果发表在国际著名的期刊《 Physics Review Letters》上。
2020年12月10日。据报道,PT对称理论的发展是为了扩展量子力学,但它首先在经典物理系统中取得了巨大的成功。
它具有许多违反直觉的现象和引人注目的应用,包括单向光学传输,无线能量传输,PT对称性增强传感器等。一个自然的问题是这些现象和应用程序是否可以在量子系统中实现,尤其是是否可以使用PT对称性。
增强量子传感器的灵敏度?理论研究表明,这是可行的,难点在于构造破碎的量子PT对称系统。在初步工作中,李传峰和唐建顺的研究小组使用了量子开放系统[NaturePhotonics10,642(2016)]和非赫密特量子逻辑门[Phy。
莱特牧师124,230402(2020)]构建量子PT对称系统。在这项工作中,研究小组构建了一个弱测量辅助量子PT对称系统。
弱测量的弱值用于直接测量系统的整个能谱,包括实部和虚部,并且该系统可以有效地从不对称断裂区域过渡到对称断裂区域。基于该系统,研究小组首次实现了PT对称性增强的量子传感器,并研究了与提高灵敏度的最佳条件相关的各种特性。
实验结果表明,如果将工作点设置在PT对称系统的破折奇点上,则该量子传感器的灵敏度是传统量子传感器的8.86倍。另外,通过分别检测能量分裂的实部和虚部,也可以获得关于扰动方向的信息。
▲(a)奇偶时间增强型量子传感器的工作原理图; (b)实验结构图IT Home获悉,文章的第一作者是中国科学院量子信息重点实验室的余尚博士和博士生孟瑜。这项工作由科学技术部,中国国家基金会,中国科学院,安徽省和博士后科学基金资助。