論文の概要: Quantum sensing in an exciton-polariton condensate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.14590v1
- Date: Fri, 19 Jul 2024 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-23 21:43:34.190953
- Title: Quantum sensing in an exciton-polariton condensate
- Title(参考訳): エキシトン-ポラリトン凝縮体における量子センシング
- Authors: Jorge Chávez-Carlos, Daniela Garrido-Ramírez, A. J. Vega Carmona, Victor S. Batista, Francisco Pérez-Bernal, Carlos A. Trallero-Herrero, M. A. Bastarrachea-Magnani, Lea F. Santos,
- Abstract要約: 量子相転移がなくても、励起状態量子相転移(ESQPT)が存在するため、量子フィッシャー情報は増幅可能であることを示す。
本研究は, 励起子-偏光子系における非古典的量子臨界現象と潜在的な実験的応用との相関性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The extreme sensitivity of critical systems has been explored to improve quantum sensing and weak signal detection. The closing of the energy gap and abrupt change in the nature of the ground state at a quantum phase transition (QPT) critical point enhance indicators of parameter estimation, such as the quantum Fischer information. Here, we show that even if the system lacks a QPT, the quantum Fischer information can still be amplified due to the presence of an excited-state quantum phase transition (ESQPT). This is shown for a light-driven anharmonic quantum oscillator model that describes the low-lying spectrum of an exciton-polariton condensate proposed as a platform for quantum computation. In the classical limit, the ESQPT translates into the emergence of a hyperbolic point that explains the clustering of the energy levels at the vicinity of the ESQPT and the changed structure of the corresponding eigenstates, justifying the enhanced sensitivity of the system. Our study showcases the relationship between non-conventional quantum critical phenomena and quantum sensing with potential experimental applications in exciton-polariton systems.
- Abstract(参考訳): 臨界系の極端感度は、量子センシングと弱い信号検出を改善するために研究されている。
量子位相遷移(QPT)臨界点における基底状態の性質のエネルギーギャップの閉鎖と急激な変化は、量子フィッシャー情報のようなパラメータ推定の指標を強化する。
ここでは、システムがQPTを欠いているとしても、励起状態の量子相転移(ESQPT)が存在するため、量子フィッシャー情報は増幅可能であることを示す。
これは、量子計算のプラットフォームとして提案されたエクシトン・ポラリトン凝縮体の低いスペクトルを記述する光駆動型無調波量子発振器モデルに対して示される。
古典的極限において、ESQPTは双曲点の出現に変換され、ESQPTの近傍のエネルギー準位のクラスタリングと対応する固有状態の構造が変化し、システムの高感度化を正当化する。
本研究は, 励起子-偏光子系における非古典的量子臨界現象と潜在的な実験的応用との相関性を示す。
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