論文の概要: Exact analysis of AC sensors based on Floquet time crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.22731v1
• Date: Wed, 28 May 2025 18:00:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-30 18:14:07.457059
• Title: Exact analysis of AC sensors based on Floquet time crystals
• Title（参考訳）: フロッケ時間結晶を用いた交流センサのエクササイズ解析
• Authors: Andrei Tsypilnikov, Matheus Fibger, Fernando Iemini,
• Abstract要約: 本稿では,交流センサとして機能する閉系において,予熱結晶を含む一般フロッケ時間結晶(FTC)の挙動について考察する。 FTCセンサのマクロな対猫状態間の遷移を共鳴的に誘導する方法を示す。 本研究は, 線形および非線形応答系の両方について, 長距離相互作用型LCGモデルに基づく特定のFTCについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We discuss the behavior of general Floquet Time Crystals (FTCs), including prethermal ones, in closed systems acting as AC sensors. We provide an analytical treatment of their quantum Fisher information (QFI) dynamics, which characterizes the ultimate sensor accuracy. By tuning the direction and frequency of the AC field, we show how to resonantly induce transitions between macroscopic paired cat states in the FTC sensor, allowing a robust Heisenberg scaling precision (QFI $\sim N^2 t^2$) for exponentially long times in the system size. The QFI dynamics exhibit, moreover, a characteristic step-like structure in time due to the eventual dephasing along the cat subspaces. The behavior is discussed for different relevant initial preparations of the sensor, including ground states, low and high correlated states. Furthermore, we examine the performance of the sensor along the FTC phase transition, with the QFI capturing its critical exponents. We present our findings for both linear and nonlinear response regimes, and illustrate them for a specific FTC based on the long-range interacting LMG model.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,交流センサとして機能する閉系において,予熱結晶を含む一般フロッケ時間結晶(FTC)の挙動について論じる。 最終的なセンサの精度を特徴付ける量子フィッシャー情報(QFI)のダイナミクスを解析的に扱う。 本稿では,ACフィールドの方向と周波数を調整することにより,FTCセンサのマクロな対の猫状態間の遷移を共振的に誘導し,システムサイズが指数的に長い場合の強靭なハイゼンベルクスケーリング精度(QFI $\sim N^2 t^2$)を実現する方法を示す。 さらに、QFIのダイナミクスは、猫の亜空間に沿って最終的に嫌悪されるため、時間内に特徴的なステップのような構造を示す。 この挙動は、基底状態、低相関状態、高相関状態を含む、センサの様々な関連初期準備のために議論される。 さらに, FTCの位相遷移に伴うセンサの性能について検討し, その臨界指数をQFIで捉えた。 本研究は, 線形および非線形応答系の両方について, 長距離相互作用型LCGモデルに基づく特定のFTCについて述べる。

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