論文の概要: Discrete Time Crystal Phase as a Resource for Quantum Enhanced Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.00328v3
• Date: Mon, 04 Nov 2024 11:49:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 21:26:20.665246
• Title: Discrete Time Crystal Phase as a Resource for Quantum Enhanced Sensing
• Title（参考訳）: 量子増強センシングの資源としての離散時間結晶相
• Authors: Rozhin Yousefjani, Krzysztof Sacha, Abolfazl Bayat,
• Abstract要約: 障害のない多体系において,安定な離散時間結晶相を生成するための効果的な機構を提案し,特徴付ける。 その結果,時間結晶相を通じて強い量子増強感度が得られた。 単純な射影測定のセットは、量子的に増強された感度を捉えることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Discrete time crystals are a special phase of matter in which time translational symmetry is broken through a periodic driving pulse. Here, we first propose and characterize an effective mechanism to generate a stable discrete time crystal phase in a disorder-free many-body system with indefinite persistent oscillations even in finite-size systems. Then we explore the sensing capability of this system to measure the spin exchange coupling. The results show strong quantum-enhanced sensitivity throughout the time crystal phase. As the spin exchange coupling varies, the system goes through a sharp phase transition and enters a non-time crystal phase in which the performance of the probe considerably decreases. We characterize this phase transition as a second-order type and determine its critical properties through a comprehensive finite-size scaling analysis. The performance is independent of the initial states and may even benefit from imperfections in the driving pulse. A simple set of projective measurements can capture the quantum-enhanced sensitivity.
• Abstract（参考訳）: 離散時間結晶(英: Discrete Time Crystals)は、周期的な駆動パルスによって時間変換対称性が破られる特殊な物質相である。 そこで本研究では, 有限サイズシステムにおいても, 不確定な持続振動を持つ無秩序多体系において, 安定な離散時間結晶相を生成するための有効機構を提案し, 特徴付ける。 次に、スピン交換結合を測定するために、このシステムのセンシング能力について検討する。 その結果,時間結晶相を通じて強い量子増強感度が得られた。 スピン交換結合が変化するにつれて、システムは鋭い相転移を経て、プローブの性能が著しく低下する非時間結晶相に入る。 この相転移を2次型として特徴付け、包括的有限サイズスケーリング解析によりその臨界特性を決定する。 性能は初期状態とは独立であり、駆動パルスにおける不完全性の恩恵を受けることもある。 単純な射影測定のセットは、量子的に増強された感度を捉えることができる。

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