在高阶异常点实现相干完美吸收的信噪比增强

非厄米系统中的奇异点(EPs)对微弱扰动具有极强的响应特性,但由于对应特征向量的非正交性会导致噪声发散,限制了EPs的实际应用。本研究通过被动腔磁子系统中相干完美吸收三阶奇异点(CPA EP3),实现了磁场传感信噪比(SNR)的12倍提升。该非厄米磁子平台由两个相同的钇铁石榴石(YIG)球体与腔模相干耦合构成,通过调控三模损耗形成伪厄米吸收哈密顿量,从而实现了CPA EP3。通过将吸收EP与共振EP独立调控,该系统规避了特征基塌陷引起的噪声发散。特别值得注意的是,研究人员利用CPA附近最小输出强度对扰动的敏感性,相比非CPA系统实现了70倍SNR提升和400倍响应度增强。基于上百次重复测量的全面噪声分析证实了CPA EP3附近频率噪声的抑制效果。该工作不仅避免了困扰传统高阶EP传感器的噪声发散问题,更为被动非厄米系统中协同利用CPA和EP提升SNR提供了普适性策略。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-12 06:57

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