用于增强量子传感的凝聚态纠缠见证

量子现象(如纠缠)为增强经典传感能力提供了强大资源。该研究团队通过理论研究表明,由粒子-空穴对凝聚产生的自旋量子比特集体纠缠态,可显著放大基态与激发态之间的跃迁,从而有望提升光学检测磁共振的信号对比度。这种集体态对微波场诱导跃迁幅度的增强效果可达𝒪(N)量级(N为纠缠自旋量子比特数量)。研究人员通过数值计算在具有磁偶极相互作用的N个三重态自旋系综中实现了该放大效应,最大跃迁幅度出现在粒子-空穴对凝聚最强的几何构型处。这一抗噪声效应源于纠缠集中体现在单一集体模式中,反映为粒子-空穴约化密度矩阵的大特征值——类似于非对角长程序但实现于有限系统的凝聚纠缠见证。该成果为量子传感器设计提供了新思路:通过受凝聚启发的纠缠态来提升自旋平台的探测灵敏度。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-21 20:00
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