利用Floquet动力学实现少数量子比特系统中的选择性计量

周期性驱动的量子系统能作为高选择性参数滤波器发挥作用。该研究团队在一个由横向场Floquet Ising模型描述的有限尺寸三量子比特系统中验证了这一能力。在该系统中,研究人员发现了一种周期倍增(PD)动力学相,其对量子比特施加的磁场与量子比特间耦合强度的计量学灵敏度呈现显著不对称性。这种PD相源于π配对机制——初始态与π配对Floquet本征态存在强重叠,从而产生鲁棒的周期倍增动力学行为和增强的计量灵敏度。通过量子Fisher信息分析表明,PD相区能显著提升对Ising相互作用强度的估算精度,同时抑制对横向磁场的敏感性;而非PD相区则最适合横向场传感。这种滤波效应在更大尺寸系统中仍保持鲁棒性,且可通过磁化强度和双量子比特关联等实验可观测量,借助经典Fisher信息进行量化。该工作表明,有限尺寸Floquet系统中不同的动力学相区可用于实现定向量子传感。
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提交arXiv: 2025-10-30 18:56

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