中國科大實驗研究首次實現“宇稱-時間”對稱增強型量子傳感器
2021年01月08日20:39

中新網合肥1月8日電 (記者 吳蘭)記者8日從中國科學技術大學獲悉,該校研究組首次實現“宇稱-時間”對稱增強型量子傳感器,其靈敏度比傳統量子傳感器提高了8.86倍。

中國科學技術大學郭光燦院士團隊在量子傳感和宇稱-時間(PT)對稱系統的實驗研究中取得這一重要進展,近期發表在國際知名期刊《物理評論快報》上。

浩渺的宇宙中有無數普通或者奇妙的對稱性。如果物質同時滿足時間和空間對稱,科學家就認為他們滿足“宇稱-時間”對稱。

“宇稱-時間”對稱理論,由美國物理學家本德爾等人於2002年對量子力學進行推廣而提出,它有許多違反直覺的現象和引人注目的應用,包括單向光傳輸、無線能量傳輸、“宇稱-時間”對稱增強的傳感器等。但這些現象和應用都是在經典物理系統中實現,能否在量子系統實現?能否利用“宇稱-時間”對稱來增強量子傳感器的靈敏度?

在前期工作中,李傳鋒、唐建順研究組已經利用量子開放系統和非厄米量子邏輯門,構建出量子“宇稱-時間”對稱系統。隨後,他們構造了一個弱測量輔助的量子“宇稱-時間”對稱系統,該系統可以有效地從非對稱破缺區域過渡到對稱破缺區域。

基於這一系統,該研究組首次實現“宇稱-時間”對稱增強型量子傳感器,並研究了與提高靈敏度的最佳條件相關的各種特性。

實驗結果表明,將工作點設置在“宇稱-時間”對稱系統的破缺奇異點,則這種傳感器的靈敏度相較於傳統量子傳感器提高了8.86倍。

審稿人認為,“這是一個非常有趣且有意義的實驗,對非厄米物理和‘宇稱-時間’對稱性領域有著非常大的影響”。

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