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中国科大实验研究首次实现“宇称-时间”对称增强型量子传感器

中国科大实验研究首次实现“宇称-时间”对称增强型量子传感器

2021年01月08日 20:13 来源:中国新闻网参与互动参与互动

  中新网合肥1月8日电 (记者 吴兰)记者8日从中国科学技术大学获悉,该校研究组首次实现“宇称-时间”对称增强型量子传感器,其灵敏度比传统量子传感器提高了8.86倍。

  中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子传感和宇称-时间(PT)对称系统的实验研究中取得这一重要进展,近期发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

  浩渺的宇宙中有无数普通或者奇妙的对称性。如果物质同时满足时间和空间对称,科学家就认为他们满足“宇称-时间”对称。

  “宇称-时间”对称理论,由美国物理学家本德尔等人于2002年对量子力学进行推广而提出,它有许多违反直觉的现象和引人注目的应用,包括单向光传输、无线能量传输、“宇称-时间”对称增强的传感器等。但这些现象和应用都是在经典物理系统中实现,能否在量子系统实现?能否利用“宇称-时间”对称来增强量子传感器的灵敏度?

  在前期工作中,李传锋、唐建顺研究组已经利用量子开放系统和非厄米量子逻辑门,构建出量子“宇称-时间”对称系统。随后,他们构造了一个弱测量辅助的量子“宇称-时间”对称系统,该系统可以有效地从非对称破缺区域过渡到对称破缺区域。

  基于这一系统,该研究组首次实现“宇称-时间”对称增强型量子传感器,并研究了与提高灵敏度的最佳条件相关的各种特性。

  实验结果表明,将工作点设置在“宇称-时间”对称系统的破缺奇异点,则这种传感器的灵敏度相较于传统量子传感器提高了8.86倍。

  审稿人认为,“这是一个非常有趣且有意义的实验,对非厄米物理和‘宇称-时间’对称性领域有着非常大的影响”。

【编辑:朱延静】
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