优化非厄米传感中灵敏度-噪声权衡的离异常点缺陷操作策略
非厄米传感的一个核心挑战在于,光谱奇点会同时放大信号和环境噪声。该团队在一个具有单向层间耦合的双链Hatano-Nelson模型中解决了这一困境。在异常缺陷(ED)极限下,系统展现出宏观简并的复频谱和显著的非厄米趋肤效应(NHSE),其灵敏度随晶格尺寸 \(N\) 呈指数级增长,同时在六个数量级的失谐范围内保持鲁棒性。通过引入对角空间无序,该团队证明NHSE被逐步抑制,本征空间余弦相似度分析量化了一个明确的容错阈值。为协调灵敏度与噪声之间的权衡,该团队界定了“At-ED”和“Off-ED”两种工作模式。虽然At-ED配置会引发分数阶噪声放大(信噪比 \(\propto δ^{-1/2}\)),并在次优平台处饱和,但迁移到Off-ED模式可消除这一几何奇点,并恢复线性标度律(信噪比 \(\propto δ^{-1}\)),从而实现数个数量级的信噪比提升。关键在于,这一改进是在完全保留指数级灵敏度标度的前提下实现的,尽管与严格的At-ED极限相比,绝对灵敏度略有降低。该团队的发现确立了Off-ED框架作为下一代拓扑传感器的具体范式,能够兼顾极端灵敏度与鲁棒的抗噪能力。

