論文の概要: ${\cal PT}$ Symmetry and ${\cal PT}$-Enhanced Quantum Sensing in a
Spin-Boson System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04494v1
- Date: Mon, 10 Oct 2022 08:48:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 01:08:15.432032
- Title: ${\cal PT}$ Symmetry and ${\cal PT}$-Enhanced Quantum Sensing in a
Spin-Boson System
- Title（参考訳）: スピンボソン系における${\cal PT}$対称性と${\cal PT}$-Enhanced Quantum Sensing
- Authors: Pei-Rong Han, Fan Wu, Xin-Jie Huang, Huaizhi Wu, Zhen-Biao Yang,
Chang-Ling Zou, Wei Yi, Mengzhen Zhang, Hekang Li, Kai Xu, Dongning Zheng,
Heng Fan, Jianming Wen, and Shi-Biao Zheng
- Abstract要約: 回路量子-電気力学構造における制御可能な反エルミートスピン-ボソンモデルを示す。
我々はまた、関心の観測可能性を観測不能な$cal PT$-manifested entanglement evolutionにマッピングすることで、超感度量子センシングを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.841210637601636
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Open systems, governed by non-Hermitian Hamiltonians, evolve fundamentally
differently from their Hermitian counterparts and facilitate many unusual
applications. Although non-Hermitian but parity-time (${\cal PT}$) symmetric
dynamics has been realized in a variety of classical or semiclassical systems,
its fully quantum-mechanical demonstration is still lacking. Here we
ingeniously engineer a highly controllable anti-Hermitian spin-boson model in a
circuit quantum-electrodynamical structure composed of a decaying artificial
atom (pseudospin) interacting with a bosonic mode stored in a microwave
resonator. Besides observing abrupt changes in the spin-boson entanglement
evolution and bifurcation transition in quantum Rabi splitting, we demonstrate
super-sensitive quantum sensing by mapping the observable of interest to a
hitherto unobserved ${\cal PT}$-manifested entanglement evolution. These
results pave the way for exploring non-Hermitian entanglement dynamics and
${\cal PT}$-enhanced quantum sensing empowered by nonclassical correlations.
- Abstract（参考訳）: 非エルミートハミルトニアンによって支配される開系は、エルミート系とは根本的に異なる進化をし、多くの特異な応用を促進する。
非エルミート的だがパリティ時間({\cal PT}$)対称力学は様々な古典的あるいは半古典的システムで実現されているが、完全な量子力学の実証はいまだに不足している。
そこで我々は,マイクロ波共振器に蓄えられたボソニックモードと相互作用する崩壊する人工原子(擬似スピン)からなる回路量子電気力学構造において,高度に制御可能な反エルミチアンスピンボソンモデルを構築した。
量子ラビ分裂におけるスピン-ボソンの絡み合いの急激な変化と分岐遷移の観察に加えて、興味の観測可能なものを観測不能な${\cal PT}$-manifested 絡み合いの進化にマッピングすることで超敏感な量子センシングを示す。
これらの結果は、非エルミート的絡み合いダイナミクスと非古典的相関によって強化された${\cal pt}$-enhanced量子センシングの探求の道を開く。
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