論文の概要: Sensing ac fields with quantum many-body scars

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06611v1
• Date: Thu, 04 Jun 2026 18:02:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-08 14:33:29.395239
• Title: Sensing ac fields with quantum many-body scars
• Title（参考訳）: 量子多体散乱による交流場検出
• Authors: Matheus Fibger, Andrei Tsypilnikov, Thiago R. de Oliveira, Fernando Iemini,
• Abstract要約: 量子多体傷は、弱いエルゴード性破壊と長寿命コヒーレントダイナミクスを示す。 散乱塔のほぼ均一なエネルギー間隔は、集合共振過程を可能にすることを示す。 本研究は,量子センシングプロトコルにおける非エルゴディックな非エルゴディック力学の活用方法を確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum many-body scars (MBS) exhibit weak ergodicity breaking and long-lived coherent dynamics within an otherwise thermal spectrum. We investigate their metrological properties using the quantum Fisher information (QFI), focusing on estimating the amplitude of a weak AC field in the PXP model. We show that the approximately uniform energy spacing of the scar tower enables collective resonant processes when the driving frequency matches integer multiples of the scar gap, resulting in a quadratic-in-time growth of the QFI over an extended time window. We analyze how the connectivity induced by different probe operators shapes sensing performance and demonstrate that staggered magnetization leads to a more favorable growth of the QFI with system size than homogeneous magnetization. Through frequency scanning and finite-size analysis, we characterize the scaling of the QFI with the number of particles. Finally, we develop a single-tower approximation under resonant driving, deriving a compact analytical expression that captures the time dependence and system-size scaling of the QFI. Our results establish how to leverage structured non-ergodic dynamics in quantum sensing protocols.
• Abstract（参考訳）: 量子多体傷(MBS)は、他の熱スペクトルの中で弱いエルゴード性破壊と長寿命コヒーレントダイナミクスを示す。 量子フィッシャー情報(QFI)を用いて,PXPモデルにおける弱い交流場の振幅を推定することに着目し,それらの気象特性について検討した。 キャラタワーのほぼ均一なエネルギー間隔は、駆動周波数がスカーギャップの整数倍数と一致したときの集合共振過程を可能にし、延長時間窓上でのQFIの2次成長をもたらすことを示す。 我々は、異なるプローブ演算子によって誘導される接続が検知性能をどう形成するかを解析し、定常磁化が均一磁化よりもシステムサイズでQFIをより良好に成長させることを示す。 周波数走査と有限サイズ解析により,QFIのスケーリングを粒子数で特徴づける。 最後に,QFIの時間依存性とシステム規模を計測するコンパクトな解析式を導出し,共振駆動下での単管式近似を開発した。 本研究は,量子センシングプロトコルにおける非エルゴディックな非エルゴディック力学の活用方法を確立した。

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