幂律相互作用稳定了时间晶体,实现量子能量存储与传感

该研究团队在一维自旋1/2链体系中研究了具有幂律相互作用的离散时间晶体(DTC)相在周期Floquet驱动下的行为。通过将斯塔克局域化推广至幂律相互作用体系,研究人员发现:在相干驱动与空间变化耦合的协同作用下,各类相互作用指数范围内均可出现稳定的周期加倍动力学现象。在DTC相内,系统储存的能量(可视为量子电池)随系统尺寸呈现超线性增长,但标准化功率未持续显现缩放优势。除储能特性外,研究表明DTC相还能增强量子传感能力:用于估计驱动时序偏差的量子Fisher信息随系统尺寸超广延增长,突破海森堡极限。通过调节相互作用指数可调控量子优势程度,而DTC行为始终保持稳健。该工作确立了幂律相互作用Floquet系统作为实现量子能量存储和计量增强的稳健平台地位。

量科快讯