Non-Markovian renormalization of optomechanical exceptional points
School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院物理与天文学院)
研究非马尔可夫性机械耗散对线性光学机械系统红边带驱动异常点的影响,通过伪模映射推导出记忆重整化异常点的条件,揭示结构化环境使模式共轭远离马尔可夫预测,并展示准确建模对异常点设备运行的重要性。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Noise Constraints for Nonlinear Exceptional Point Sensing
本文揭示了噪声与非线性相互作用会移动非线性奇异点并降低其阶数,从而消除信噪比发散,阻碍了非线性奇异点传感的增强。
2025-03-05 physics.app-ph physics.optics
Fixed-Point Bifurcations and Path-Information Bounds in Nonlinear Exceptional-Point Sensing
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学亚太理论物理中心)
本研究证明非线性奇异点传感的奇异响应源于定点分岔,推导路径信息界表明信噪比增强有限,且在局部涨落区域可达到信息最优。
2026-10-01 physics.optics quant-ph
Eigenvalue sensitivity from eigenstate geometry near and beyond arbitrary-order exceptional points
本文针对非厄米系统的本征值灵敏度,推导了适用于任意本征值构型的精确非微扰表达式,揭示了额外态的非微扰效应,并为EP附近的态几何提供了新洞见。
2023-12-14 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Exceptional precision of a nonlinear optical sensor at a square-root singularity
异常点(EPs)-谱奇异的非厄米特线性系统-最近引起了极大的兴趣,传感器。虽然最初的提议和实验重点关注忽略噪音的增强灵敏度,但随后的研究揭示了EP传感器在噪音环境中的问题。在这里,我们提出了一种单模克尔非线性谐振器在嘈杂的环境中的特殊传感。基于谐振器的动态滞后,我们定义了一个信号,显示类似于EP的平方根奇点。与EP传感器相比,我们的传感器具有随着测量速度而增加的信噪比,以及在平方根奇异点处的精度提高。值得注意的是,平均信号可以快速提高精度,然后降低精度。这些非传统的功能为超越线性系统的限制提供了快速和精确传感的新机会。虽然我们专注于光学传感,我们的方法可以扩展到其他滞后系统。
2021-07-02 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Active Control of Topological Exceptional Points in Non-Hermitian Metasurfaces
Indian Institute of Technology Bombay (IITB)(印度理工学院孟买分校);Nanyang Technological University(南洋理工大学);University of Notre Dame(圣母大学);Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR)(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心)
该研究通过光激发锗作为活性介质,在太赫兹波段实现非厄米特光子系统的动态时间操控,展示了亚皮秒级本征模切换和拓扑相位积累的直接观测,验证了泵浦-探测延迟作为异常点拓扑控制参数的有效性。
2026-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Robustness of exceptional-point-based sensors against parametric noise: The role of Hamiltonian and Liouvillian degeneracies
最近的实验已经证明了利用开放量子和波系统中的光谱奇异性的可行性,即所谓的例外点,用于具有强烈增强灵敏度的传感器。在这里,我们从理论上研究了经典参数噪声对此类传感器性能的影响。在一个Lindblad型形式主义的随机哈密顿,我们讨论的分解频率分裂和传感器的动态稳定性,并表明这些属性是相互关联的。最重要的是不同的特点例外点的频谱的哈密尔顿和相应的Liouvillian。两个现实的例子,宇称时间对称的二聚体和回音壁微腔与不对称的背散射,说明了调查结果。
2020-05-20 physics.optics quant-ph
Impact of noise on nonlinear-exceptional-point-based sensors
Key Laboratory of Artificial Micro- and Nano-structures of Ministry of Education and School of Physics and Technology, Wuhan University(教育部人工微纳结构重点实验室与物理科学与技术学院,武汉大学);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
本文建立新理论框架研究噪声对非线性异常点(NEP)传感器的影响,揭示噪声与非线性相互作用保持平均频率不变,且隐藏反馈机制限制可检测不确定性增加,从而在NEP处实现信噪比显著增强。
2026-06-06 physics.optics
Exceptional-point Sensors Offer No Fundamental Signal-to-Noise Ratio Enhancement
该研究指出奇异点(EP)传感器的共振频率灵敏度提升会被量子、热等基本噪声抵消,测量广义力的精度与靠近EP的程度无关,其优势仅存于技术噪声限制场景,还提出了带相敏增益、在基本噪声下仍有优势的EP传感器方案。
2024-01-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ghost sensing: the rise and role of exceptional points in planar geometry
我们表明,最近发现的鬼波-一个特殊类别的非均匀电磁波在双轴各向异性介质-可用于光学传感的基础上的例外点。除了显示出高灵敏度和精度,所提出的传感器采用简单的平面几何形状,并对噪声具有鲁棒性。
2022-03-08 physics.optics
Enhanced sensing of non-Newtonian effects at ultrashort range with exceptional points in optomechanical systems
提出了一种基于例外点的光机纳米重力仪。该系统是一个耦合腔光机系统,其中的增益和损耗是通过驱动腔分别与一个蓝色和红色失谐的电磁场,。当增益和损耗达到平衡时,系统将表现出例外点的简并,任何扰动都将引起本征频率分裂,分裂与扰动强度的平方根成正比。与传统的光机传感器相比,灵敏度大大提高。该工作为设计光机械超灵敏力传感器铺平了道路,该传感器可应用于检测非牛顿效应、高阶弱相互作用等。
2019-12-12 physics.optics quant-ph
Scaling of quantum Fisher information for quantum exceptional point sensors
针对量子例外点传感器,本文研究多模二次玻色系统,推导 QFI 精确解析公式,揭示其与 EP 阶数的标度关系,并验证高阶 EP 可显著提升灵敏度。
2024-04-04 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Enhanced sensing mechanism based on shifting an exceptional point
针对偏离 EP 会破坏例外点、限制连续多次传感的问题,提出微扰使 EP 沿参数轴轻微移动的非破坏增强机制,并以质量传感器和陀螺仪实现验证。
2023-07-18 physics.optics quant-ph
On the time evolution at a fluctuating exceptional point
我们从理论上评估无漂移噪声对$\mathcal{PT}$ -对称非厄米特系统的动力学的影响,该系统具有一个例外点,这是最近提出的传感器。这种系统目前被认为是传感应用的有前途的模板,因为它们对外部扰动的固有的极其敏感的响应。然而,这同样适用于制造缺陷和系统参数波动的影响。在这里,我们专注于不可避免的(热)噪声所造成的这种波动的影响,并表明异常点本征态是不稳定的,在它的存在。为此,我们推导出一个有效的微分方程的平均时间演化算子平均在所有实现的噪声场,并通过数值分析,我们发现,噪声的存在导致指数发散的任何初始状态后,一些特征的一段时间。因此,我们表明,它是相当苛刻的设计传感器系统的基础上连续运行在一个特殊的点。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fluctuations and noise-limited sensing near the exceptional point of $\mathcal{PT}$-symmetric resonator systems
我们从理论上探讨了介观波动和噪声的作用的频谱和时间特性的系统$\mathcal{PT}$对称耦合增益损耗谐振器附近的例外点,本征值和本征向量合并。我们表明,不可避免的失谐的非耦合谐振器的频率导致一个不可避免的修改的条件,达到例外的点,而这一点是接近合奏的谐振器对,统计平均显着涂抹的频谱特征。我们还讨论了这些波动如何影响传感器的灵敏度耦合$\mathcal{PT}$对称谐振器的基础上。最后,我们表明,这些传感器的失谐和增益的时间波动导致光功率在时间上的二次增长,从而意味着在很长一段时间内保持在异常点的操作可能是相当具有挑战性的。我们的理论分析阐明了实现$\mathcal{PT}$对称器件的核心问题,并应促进该领域未来的实验工作。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Experimental realization of sensitivity enhancement and suppression with exceptional surfaces
通过在孤立的例外点周围制备传感器系统,可以获得受益于非厄米性的灵敏度的极大增强。然而,这是以降低系统的灵活性为代价的,这对于实际应用至关重要。通过将例外点推广到例外曲面,最近在理论上提出可以将增强的灵敏度和柔性结合起来。在这里,我们实验证明了一个特殊的表面在非厄米光子传感系统,这是由一个回音壁模式的微谐振器和两个双折射波导,导致在两个退化的反向传播模式与外部光隔离器之间的单向耦合。该系统简单,坚固,并且可以在特殊表面周围轻松操作。一方面,我们观察到灵敏度的提高,通过监测小扰动引起的共振频率分裂。这种异常表面增强灵敏度的演示为实际的非厄米传感应用铺平了道路。另一方面,我们还首次展示了特殊表面附近频率分裂的抑制。
2021-05-24 physics.optics
Exceptional Points and Asymmetric Mode Switching in Plasmonic Waveguides
我们研究了由一对具有不同损耗的石墨烯片组成的非厄米特系统中的例外点。石墨烯波导中存在两种表面等离子体激元(SPP)模式。通过改变两个石墨烯片之间的距离和石墨烯的化学势,EP表现为本征值,即两个模式的波矢量合并。在由石墨烯的几何参数和化学势组成的参量空间中,将EP包围起来,可以观察到本征模的交叉转换和几何相位的变化。同时,某一输入SPP模式可能导致完全不同的输出。该研究为纳米级敏感光学开关和传感器的开发铺平了道路。
2016-07-31 physics.optics
Sensing beyond the exceptional point for high detectivity
本文提出偏离奇异点传感策略,在等离激元-光子混合系统中实现高探测率与高灵敏度兼得,灵敏度达1.2 nm/nM,最小光学预算1.3 nJ,适用于实际应用。
2024-03-15 physics.app-ph physics.optics
Observation of plasmonic exceptional points
被称为例外点(EPs)的非厄米奇性已被证明具有增加的灵敏度,但迄今为止,对EPs的观察仅限于受衍射极限影响的波长缩放系统。我们提出了一种新的方法EP和报告他们的第一次观察等离子体激元在室温下。等离子体激元EP基于多层等离子体激元晶体中失谐共振的杂交,以达到纳米天线阵列之间的临界复杂耦合率,并且导致共振和损耗率的同时合并。由于等离子体缩小了光的波长,使其与生物相关物质相容,因此观察到抗免疫球蛋白G(血液循环中最常见的抗体)的增强感测。我们的工作开辟了一条道路,一类新的纳米器件,传感器和成像器的基础上拓扑极化效应。
2019-04-01 physics.optics
The infinity-loop microresonator: A new integrated photonic structure working on an exceptional surface
提出无穷环微谐振器,一种在例外面上工作的新型非厄米集成光子结构,可实现可调单向反射并兼具例外点与魔鬼点器件的传感特征。
2023-05-23 physics.optics
Computing eigenfrequency sensitivities near exceptional points
本文提出基于围道积分与算法微分的数值框架,用于准确高效计算非厄米系统奇异点附近增强并发散的本征频率灵敏度,并通过光学微盘腔和半解析解验证。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Non-Hermitian Quantum Sensing: Fundamental Limits and Non-Reciprocal Approaches
非厄米特系统的非常规性质,如例外点的存在,最近被认为是一种传感资源。然而,量子机制中噪声和效用的影响仍不清楚。在这项工作中,我们分析的参数传感特性的线性耦合模系统,有效的非厄米哈密顿描述。我们的分析充分考虑了经典和量子机制中的噪声效应,并充分考虑了基于相干驱动和零差检测的现实和最佳测量协议。专注于双模式设备,我们推导出任何这样的传感器的信号功率和信噪比的基本界限。我们使用这些来证明,增强信号功率需要增益,但不一定是任何接近一个例外的点。此外,当噪声被包括在内,我们表明,非互易性是一个强大的资源感测:它允许一个超过的基本界限约束任何传统的,互惠传感器。我们分析简单的双模式非互易传感器,允许这种参数增强的传感,但不涉及特殊的点物理。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Theory of Exceptional Points of Degeneracy in Uniform Coupled-Waveguides and Balance of Gain and Loss
提出了耦合模波导结构中简并例外点(EPD)的传输线理论,一个理论,说明了耦合电磁模式的特性,在一个特殊的色散简并条件下,尚未探索的竞争中的增益和损耗。我们演示了具有平衡和对称增益和损耗的耦合均匀波导中宇称时间($\cal{PT}$)对称性的概念,以及该条件如何与二阶EPD相关联。我们表明,通过引入增益到自然有损结构提供的条件,从而异常点的非厄米简并可以表现出来,如在$\cal{PT}$对称结构。此外,我们还表明,$\cal{PT}$ -对称性,尽管是经常建议的方法获得非厄米简并在光学频率,是不是一个必要的条件,事实上,我们表明,EPD可以得到破坏拓扑对称性的均匀TL。在这种特殊的简并条件附近操作导致各种微波和光学谐振器以及诸如分布式振荡器(包括激光器、放大器、辐射阵列、脉冲压缩器和Qswitching传感器)的设备的潜在性能增强。
2016-10-03 physics.optics
Parity-Time Symmetry Breaking in Coupled Nanobeam Cavities
研究了耦合纳米束腔系统中的宇称-时间对称(PT对称)破缺现象。一个例外的点,观察到在调整的增益/损耗和耦合强度的关系的紧密放置的纳米梁对。PT对称性概念可以应用于实现单向光传播和单模操作激光器,这可能允许在光子集成电路中利用光信号的新方法。另外,在这一特殊的异常点上工作,与传统的传感器相比,微扰动检测的灵敏度可以大大提高。
2015-11-27 physics.optics
Exceptional points of degeneracy and $\cal{PT}$-symmetry in photonic coupled chains of scatterers
证明了偶极散射体非厄米耦合链中周期本征态简并例外点的存在性。由这些结构支持的导模可以在它们的色散图中表现出EPD,其中两个或更多个布洛赫本征态在它们的本征向量和本征值中合并。我们展示了一个二阶模态EPD与宇称时间($\cal{PT}$)对称条件,在该条件下,双链中的每个粒子对表现出平衡的增益和损失。此外,我们还证明了四阶EPD发生在带边。这种简并条件以前被称为无损耗各向异性光子晶体中的简并带边。在这里,我们严格地表明它的增益和损失平衡的离散制导系统的发生。我们确定了一个更一般的制度的增益和损失的平衡表明,$\cal{PT}$对称性是没有必要实现EPD。此外,我们还研究了几何对称性或平衡条件被破坏时EPD的失谐程度。这些发现为优越的光定位和传输开辟了前所未有的途径,可应用于传感器,滤波器,低阈值开关和激光中的高Q谐振器。
2016-10-03 physics.optics
Theory of Coupled Resonator Optical Waveguides (CROW) Exhibiting High Order Exceptional Points of Degeneracy
提出了一种新的方法和理论框架,用于在基于周期耦合谐振腔光波导(CROW)的光子结构中产生高阶例外简并点(EPD)。这种EPD涉及在CROW中Floquet-Bloch本征波的合并,而不存在增益和损耗,这与基于增益和损耗平衡开发例外点的奇偶时间(PT)对称性的要求相反。EPD在这里通过将谐振器链耦合到相邻的均匀光波导而在传统的耦合谐振器链中引入对称性破坏而产生,这导致在传统的CROW中无法实现的独特模态特性。这些显著的特性包括高的品质因数(Q因子)和强的场增强,即使在腔的两端没有任何反射镜。我们首次展示了CROW表现出各种阶的EPD的能力,包括简并带边缘(DBE)和固定拐点(SIP)。有限长度的CROW在DBE附近工作时,表现出增强的品质因数,并且Q因子随着CROW的长度表现出异常的缩放。我们开发的EPD在这种非常规的CROW使用耦合波方程的理论,我们推导出色散关系的解析表达式。所提出的非常规CROW概念具有各种潜在的应用,包括Q开关、非线性器件、激光器和极其敏感的传感器。
2017-08-23 physics.optics
The Role of Exceptional Points and Transmission Peak Degeneracies in Non-Hermitian Sensing
Thayer School of Engineering, Dartmouth College(达特茅斯学院塔耶尔工程学院);Department of Physics and Astronomy, Dartmouth College(达特茅斯学院物理与天文学系)
本文研究了非厄米特传感中传输峰值退化与例外点的关系,提出统一理论框架,通过实验平台验证了传输峰值退化的鲁棒性及设计原则。
2026-02-12 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Fiber Bragg Grating Sensors with Enhanced Sensitivity for High-Precision Multi-Parameter Detection
本研究通过结构调谐使光纤布拉格光栅工作在奇异点附近,显著提升温度与应变灵敏度近一个数量级,并利用灵敏度矩阵实现多参数同时高精度检测。
2025-09-26 physics.optics
Sensing with exceptional surfaces: combining sensitivity with robustness
例外点(英语:Exceptional points)是在非厄米物理学中出现的奇点。目前的研究工作只集中在系统支持孤立的EP,其特征是增加对外部扰动的敏感性,这使得他们潜在的候选人,为建设下一代光学传感器。缺点是,这一特性也是这些设备的致命弱点:它们对制造误差和实验不确定性非常敏感。为了克服这个问题,我们引入了一个新的设计概念,实现光子EP结合实际使用所需的鲁棒性与他们的标志灵敏度。特别地,我们提出的结构展示了嵌入在更大空间中的Jordan EP(JEP)超曲面,并且具有以下独特的特征:(1)一大类不期望的扰动沿着例外曲面(ES)移动工作点,从而使系统处于另一个EP,这解释了鲁棒性;(2)由于背反射/散射导致的扰动迫使工作点离开ES,导致灵敏度增强。重要的是,我们提出的几何结构相对容易使用标准光子组件实现,并且设计概念可以扩展到其他物理平台,如微波或声学。
2018-10-22 physics.app-ph physics.optics
Chiral exceptional point enhanced active tuning and nonreciprocity in micro-resonators
本研究利用非对称Mie散射体打破微谐振器旋转对称性,实现跨越手性异常点的确定性热调谐、EP介导的手性光学非线性响应及高效电光调谐,在GHz频率和CMOS兼容电压下实现17dB对比度的非对称电光调制,为相关领域提供新的微谐振器功能。
2024-10-29 physics.optics
Robust Exceptional Points in Disordered Systems
我们建立了一个理论,引入拓扑鲁棒例外点(EP)的概念。从一个含$N$元的序系统出发,得到了系统存在最高阶例外点的必要条件,即$N^\text{th}$阶EP.使用对称性的考虑,我们表明EP与秩序系统是非常敏感的混乱。具体地说,如果有序体系的EP发生在固定的非厄米性度$γ_{EP}$上,无序体系在相同的$γ_{PT}$上将不具有EP,这就给EP的观测和应用带来了障碍。为了克服这一挑战,通过引入不对称耦合,我们提出了一个无序系统,它具有一个强大的EP,这是整个空间扩展。虽然我们的方法可以很容易地实现在电子电路和声学,我们提出了一个简单的实验可行的光子系统来实现我们的强大的EP。我们的研究结果将开辟一个新的方向,寻找拓扑鲁棒的扩展状态(而不是拓扑局域态),并找到相当大的应用在直接观察的EP,实现拓扑传感器和设计强大的设备计量。
2018-12-05 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Extinction of guided light induced by coupled spiral meta-atom resonators at arbitrary order exceptional points
本研究通过全波模拟,在由耦合螺旋超原子谐振器构成的非厄米系统中,于任意阶奇异点处实现了导波光的近零透射消光,且消光带宽随奇异点阶数增加,为设计片上光学吸收器与传感器提供了新途径。
2024-02-08 physics.class-ph physics.optics
Graph-theoretical approach to the eigenvalue spectrum of perturbed higher-order exceptional points
本文提出图论视角研究高阶奇异点(n>2)本征谱的微扰行为,区分通用与非通用微扰,并以微环-波导系统为例解释非通用微扰及腔选择性传感的饱和效应。
2024-09-20 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Exceptional Point of Sixth Order Degeneracy in a Modified Coupled Resonators Optical Waveguide
利用改进的周期耦合谐振器光波导(CROW),首次在光波长为${λ_e} = 1550 nm$的多模光子晶体结构中发现了六阶异常简并点(EPD).第六阶EPD是在不需要损耗或增益的情况下在CROW中获得的,并且这样的EPD对应于周期性光子结构的非常特殊的带边,其中六个本征模合并,因此我们将其称为第六阶简并带边(6DBE)。此外,我们还报道了一种新的由这种周期性的6DBE-CROW构成的光学腔的品质因数Q的标度律,其腔长为$Q{\propto}N^7$,其中$N$是周期性的有限长CROW中的单元格数。此外,我们详细介绍了6DBE在超低阈值激光器中的应用。我们提出了一种新的激光阈值的缩放比例的规律,作为$N^{-7}$当工作在6DBE附近。此外,我们显示的优势的阈值缩放的6DBE-CROW的缩放的另一个CROW具有相同的大小操作附近的第四阶EPD,这通常被称为退化带边(DBE)。DBE-CROW激光器的激射阈值缩放在这里首次显示。我们还讨论了高灵敏度的建议6DBE-CROW的扰动,可能会发现在传感器,调制器,光开关,非线性器件和Q开关腔的应用。
2020-04-24 physics.optics
Nonlinear exceptional points in an integrated acoustic-wave oscillator for longwave infrared sensing
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文研究了非线性奇点在长波红外传感中的应用,展示了其在灵敏度和带宽上的显著提升,提出了一种基于非Hermitian非线性的实用传感器平台。
2026-04-30 physics.optics
High-precision and low-latency widefield diamond quantum sensing with neuromorphic vision sensors
本研究采用神经形态视觉传感器解决宽视场金刚石量子传感中高时间分辨率与灵敏度难以兼顾的问题,通过将光强变化编码为脉冲大幅减少数据量并降低延迟,实验实现时间分辨率提升13倍且精度相当。
2023-06-25 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Exceptional point sensing via energy loss profile in a non-Hermitian system
提出一种非厄米系统中基于能量损耗谱的奇异点传感新方法,通过测量光栅模式衰减长度并利用EP光谱移动校准表实现连续实时检测,在冠状病毒颗粒传感中展现出前所未有的检测极限。
2023-10-16 physics.app-ph physics.bio-ph physics.optics
Programmable Hybrid Exceptional Points in Passive Scattering Networks
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Institute for Digital Molecular Analytics and Science(数字分子分析与科学研究所)
研究如何在被动散射网络中实现可编程混合异常点,利用投影诱导非酉性,通过判别式等制定设计规则,在四端口光子网络验证,可抑制热漂移响应并保持对局部信号的平方根灵敏度。
2026-07-07 math-ph math.MP physics.optics
Puiseux series about exceptional singularities dictated by symmetry-allowed Hessenberg forms of perturbation matrices
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)(西夫纳德卓越机构)
本文提出一种系统框架,用于确定非厄米特系统中n阶例外点的性质,通过在Jordan正规基中表达保持对称性的扰动,证明扰动的上k Hessenberg结构直接决定了特征值和特征向量分裂为ε^{1/k}级。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Chiral exceptional point and coherent suppression of backscattering in silicon microring with low loss Mie scatterer
本研究利用光刻定义的低损耗Mie散射体,在硅微环中无需后调谐即实现手征奇异点,还通过相干抑制背向散射提升了品质因子,为多种光子学应用提供了新的器件平台。
2023-05-07 physics.app-ph physics.optics
Enhancement of signal-to-noise ratio at a high-order exceptional point of coherent perfect absorption
Zhejiang University(浙江大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
通过在被动腔磁振子系统中利用相干完美吸收的三阶例外点,实现磁场传感中信号与噪声比的显著提升。
2026-03-12 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Enhanced Signal-to-Noise Performance of EP-based Electromechanical Accelerometers
例外点(EP)是本征值和它们相应的本征向量合并的非厄米谱简并。近年来,EP作为一种提高传感器响应度的手段,通过在其附近发生的突然共振失谐引起了人们的广泛关注。然而,在许多情况下,EP实施伴随着噪声增强,导致传感器的信噪比性能下降。过量噪声可以是基本性质的(由于本征基崩溃)或与用于实现EP的放大机制的使用相关联的技术性质。在这里,我们表明,使用基于EP的$\mathcal{PT}$对称机电加速度计,增强的技术噪声可以通过增强响应施加加速度超过。由于本征基崩溃的噪声是通过利用从传输峰值简并度(TPD),形成传感器弱耦合到传输线时,作为灵敏度测量的失谐减轻。这些TPD以双正交本征基仍然完整的频率和受控参数发生,并且与$\mathcal{PT}$传感器的EP不同。与通常使用的EP相比,它们还显示出略微增强的失谐率。我们的设备展示了三倍的信噪比增强相比,系统远离TPD操作的配置。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Polarization-controlled non-Hermitian metasurfaces for ultra-sensitive terahertz sensing
针对非厄米奇异点附近传感易受制备误差和噪声影响的问题,该研究利用入射偏振调控耦合超表面的透射相位奇点,并以偏振角作为传感指标,实验验证了兼具鲁棒性与超高灵敏度的太赫兹传感方案。
2025-01-07 physics.app-ph physics.optics