論文の概要: Enhancement of quantum sensing in a dissipatively coupled two-mode system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.00724v1
- Date: Sun, 31 Aug 2025 07:27:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.36213
- Title: Enhancement of quantum sensing in a dissipatively coupled two-mode system
- Title（参考訳）: 散逸結合型2モード系における量子センシングの促進
- Authors: Hao-Wen Zhang, Dong-Yang Wang, Cheng-Hua Bai, Tian-Xiang Lu, Shi-Lei Su,
- Abstract要約: 非エルミート系における例外点(EP)近傍の量子センシングは、有望な感度向上を示す。
2つの独立した空洞からなる簡易な反パリティ時間(反PT)対称プラットフォームを導入する。
非EP構成と比較して,EPの感度は有意に向上した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.831509200031995
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum sensing near exceptional points (EPs) in non-Hermitian systems has shown promising sensitivity enhancements. However, practical applications are often hindered by structural complexity and strict parameter constraints. In this work, we introduce a simplified anti-parity-time (anti-PT) symmetric platform consisting of two independently cavities, which are indirectly coupled to each other by a shared dissipative environment. We demonstrate a significantly enhanced sensing response at the EPs compared to non-EP configurations. This improvement is attributed to the dominant second-order term in the Laurent series expansion of the eigenvalue response to external perturbations-a characteristic feature of higher-order singularities at EPs. This mechanism not only reinforces the foundation for sensitivity enhancement but also offers a structurally compact and robust strategy for quantum sensing. Our results underscore the potential of anti-PT symmetric systems in enabling high-precision sensing technologies and bridging non-Hermitian physics with scalable photonic device platforms.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート系における例外点(EP)近傍の量子センシングは、有望な感度向上を示す。
しかし、実際的な応用は、しばしば構造的な複雑さと厳密なパラメータ制約によって妨げられる。
本研究では,2つの独立キャビティからなる簡易な反パリティ時間(反PT)対称プラットフォームを,共有散逸環境によって間接的に結合する。
非EP構成と比較して,EPの感度は有意に向上した。
この改善は、EPにおける高次特異点の特徴である外摂動に対する固有値応答のローラン級展開における支配的な二階項によるものである。
このメカニズムは感度向上の基礎を補強するだけでなく、構造的にコンパクトで堅牢な量子センシング戦略も提供する。
本研究は,高精度センシング技術の実現と,スケーラブルなフォトニックデバイスプラットフォームによる非エルミート物理学のブリッジ化における反PT対称システムの可能性を明らかにするものである。
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