Sensores cuánticos para medir un quench en su entorno

MARTIN KUFFER; ANALIA ZWICK; GONZALO A. ALVAREZ

Congreso; 107nd National meeting of the Argentinian Physics Association; 2022

El desarrollo de sensores cuánticos para monitorear procesos a escalas atómicasy nanométricas es un paso clave para el despliegue de tecnologías cuánticas. Se handesarrollado ampliamente varios protocolos para extraer información de entornos delsensor que están en equilibrio termodinámico. Sin embargo, a esas escalas, el entornose encuentra intrínsecamente fuera de equilibrio, lo que exige nuevos paradigmas paradetectarlos con sensores cuánticos. Recientemente introducimos un marco teóricogeneral utilizando integrales de caminos para utilizar un sensor cuántico para detectarla dinámica de no equilibrio de su entorno [1]. En este trabajo implementamoseste marco para monitorear un quench en el ambiente del sensor. Mostramos quela forma convencional de medir la tasa de decaimiento de un sensor cuántico [2,3]no brinda ninguna información sobre el quench en su entorno, ya que solo mani- esta el comportamiento estacionario. En cambio, demostramos que la informaciónde no-equilibrio está codi cada en un "desplazamiento? del decaimiento del estadodel sensor. Mostramos que tanto los procesos  uctuantes estacionarios como los noestacionarios inducen un desplazamiento del decaimiento de la señal del sensor. Sinembargo los efectos en el decaimiento por los procesos estacionarios son invariantesbajo la simetría de inversión del tiempo de las secuencias de desacoplamiento diná-mico [2,3] aplicadas al sensor, pero ésta simetría se rompe cuando el entorno es noestacionario. Por lo tanto, un diseño adecuado de secuencias de control del sensorpuede manifestar selectivamente en su decaimiento la información no estacionaria inducidapor el quench en el ambiente. Demostramos estos resultados con simulacionescuánticas utilizando experimentos por resonancia magnética nuclear. Estos resultados proporcionan un nuevo paradigma de detección cuántica para desarrollar tecnologíasque utilicen sensores cuánticos como sondas de entornos fuera de equilibrio.[1] Martin Ku er, Analia Zwick and Gonzalo A. Álvarez. PRX Quantum 3, 020321(2022).[2] Gonzalo A. Alvarez, and Dieter Suter. Phys. Rev. Lett. 107, 230501 (2011).[3] Dieter Suter and Gonzalo A. Álvarez. Rev. Mod. Phys. 88, 041001 (2016).Contacto: Martin Ku er, martin.ku er37@gmail.com Codigo Identi cador: 9090