Vers l'échelle de Heisenberg en métrologie non hermitienne dans le régime quantique

La métrologie quantique non hermitienne, un domaine émergent à l'intersection de l'estimation quantique et de la physique non hermitienne, promet de révolutionner la mesure de précision. Ici, nous présentons une enquête approfondie sur l'estimation des paramètres quantiques non hermitienne dans le régime quantique, avec un accent particulier sur l'atteinte de l'échelle de Heisenberg. Nous introduisons une expression concise pour l'information de Fisher quantique (QFI) qui s'applique aux Hamiltoniens non hermitiens généraux, permettant l'analyse de la précision d'estimation dans ces systèmes. Nos résultats dévoilent le potentiel remarquable des systèmes non hermitiens pour atteindre l'échelle de Heisenberg de 1/t, où t représente le temps. De plus, nous dérivons des conditions de mesure optimales basées sur l'expression QFI proposée, démontrant l'atteinte de la limite quantique de Cramér-Rao. En construisant des évolutions non unitaires régies par deux Hamiltoniens non hermitiens, l'un avec symétrie parité-temps et l'autre sans symétries spécifiques, nous validons expérimentalement notre analyse théorique. Les résultats expérimentaux confirment la réalisation de l'échelle de Heisenberg dans la précision d'estimation, marquant une étape significative dans la métrologie quantique non hermitienne.