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中國新聞網: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
发布時間:2021-01-13 09:51

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。

中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子传感和宇稱-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。

浩渺的宇宙中有无数普通或者奇妙的对称性。如果物质同时满足時間和空间对称,科学家就认为他们满足“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于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。

基于这一系统,该研究组首次实现“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。

实验结果表明,将工作点设置在“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于傳統量子傳感器提高了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‘宇稱-時間對稱性領域有著非常大的影響