論文の概要: Quantum metrology of hopping strength in a one-dimensional electronic chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08282v1
• Date: Tue, 13 May 2025 06:52:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-14 20:57:54.456983
• Title: Quantum metrology of hopping strength in a one-dimensional electronic chain
• Title（参考訳）: 一次元電子鎖におけるホッピング強度の量子化学的研究
• Authors: Yuetao Chen, Gaiqing Chen, jin Wang, qiang Ma, Shoukang Chang, Shaoyan Gao,
• Abstract要約: 電子格子のホッピング強度を高精度で測定することは、電子材料の特性を制御する上で、おそらく最も重要なステップである。 我々はキャビティ電子鎖結合系におけるホッピング強度を測定するために臨界量子メロジカルプロトコルを設計する。 チェーン内の電子電流の増加は精度を高めるのに有用であり, チェーンサイズを増大させることで任意に大きな精度が得られることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.356940125507235
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The electron hopping between the two sites in a lattice is of fundamental importance in condensed matter physics. Precise control of the hopping strength allows for the prospect of manipulating the properties of electronic materials, such as topological properties, superconductivity, etc. In this framework, measuring the hopping strength of an electronic lattice with high precision is perhaps the most relevant step in controlling the properties of electronic materials. Here, we design a critical quantum metrological protocol to measure the hopping strength in a cavity electronic chain coupling system featuring a pseudo-superradiant phase transition. We show that the cavity ground state, which is initially a squeezed vacuum state, can be utilized as a quantum probe to achieve a high quantum precision of the hopping strength, which can be optimally saturated in either the loss or lossless case. Remarkably, in the presence of chain loss, we find that increasing the electron current in the chain is beneficial for enhancing precision, and the arbitrarily large precision could be obtained by increasing the chain size, in principle. Our results provide an effective method to measure the hopping strength in the electronic chain with high precision, so it has potential applications in critical quantum metrology, condensed matter physics, etc.
• Abstract（参考訳）: 格子内の2つの部位間の電子ホッピングは、凝縮物質物理学において基本的な重要性である。 ホッピング強度の精密制御により、トポロジカルな性質や超伝導など電子材料の特性を操作することができる。 この枠組みでは、電子格子のホッピング強度を高精度で測定することが、電子材料の特性を制御する最も重要なステップであると考えられる。 そこで我々は,擬似超格子相転移を特徴とする空洞電子鎖結合系におけるホッピング強度を測定するために,臨界量子メロジカルプロトコルを設計する。 空洞基底状態を量子プローブとして利用してホッピング強度の高い量子精度を達成し,損失や損失のない場合に最適に飽和できることを示す。 注目すべきは、チェーン損失の存在下では、チェーン内の電子電流の増加は精度を高めるのに有用であり、原則としてチェーンサイズを増大させることで、任意に大きな精度を得ることができることである。 本結果は,電子鎖のホッピング強度を高精度に測定する方法として有効であり,臨界量子力学,凝縮物質物理学等に応用できる可能性がある。

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