論文の概要: Exceptional entanglement transition and natural-dissipation-enhanced quantum sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04494v2
• Date: Fri, 14 Apr 2023 03:53:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 16:54:47.319007
• Title: Exceptional entanglement transition and natural-dissipation-enhanced quantum sensing
• Title（参考訳）: 例外的絡み合い遷移と自然散逸エンハンス量子センシング
• Authors: Peirong Han, Fan Wu, Xinjie Huang, Huaizhi Wu, Chang-Ling Zou, Wei Yi, Mengzhen Zhang, Hekang Li, Kai Xu, Dongning Zheng, Heng Fan, Jianming Wen, Zhenbiao Yang, Shibiao Zheng
• Abstract要約: 自然散逸型光マター系において、例外的に絡み合う遷移を呈する。 結果はEPの量子的性質を確認し、異常な絡み合い挙動との関係を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.173493697247586
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Extension of Hamiltonian dynamics from the Hermitian to non-Hermitian (NH) domain has significantly advanced physical sciences. While classical aspects of NH physics have been substantially explored, investigations of exceptional phenomena uniquely associated with NH quantum-mechanically correlated systems are still lacking. Here we unveil an entanglement transition in naturally-dissipative light-matter systems at the exceptional point (EP), and experimentally demonstrate this phenomenon with a circuit quantum electrodynamics architecture. The results confirm the EP's quantum nature, and reveal its connection to exceptional entanglement behaviors, which are universal for NH interacting quantum systems, but have remained unexplored. We further demonstrate that the U(1) symmetry of our system enables the unavoidable natural dissipation, detrimental to conventional quantum sensing protocols, to serve as a positive resource for amplifying weak field effects.
• Abstract（参考訳）: エルミートから非エルミート(nh)領域へのハミルトン力学の拡張は、物理科学を著しく進歩させた。 NH物理学の古典的な側面は実質的に研究されているが、NH量子力学的に相関するシステムに固有の例外現象の研究はいまだに不足している。 ここでは、自然散逸性光マター系における絡み合い遷移を例外点(EP)で明らかにし、この現象を回路量子力学アーキテクチャで実験的に実証する。 結果はEPの量子の性質を確認し、その特異な絡み合い挙動との関係を明らかにし、これはNH相互作用量子系に普遍的であるが、未解明のままである。 さらに, 本システムのu(1)対称性は, 従来の量子センシングプロトコルを損なう不可避な自然散逸を, 弱磁場効果を増幅するための正の資源として利用することができることを示した。

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