摘要：

量子传感利用超冷原子和分子等量子系统的极高灵敏度，探测其环境中超越经典极限的微小变化。这种灵敏度在例外点（EPs）附近尤为显著——在这些临界参数区域，本征态会融合并产生非线性响应、非互易动力学以及phase 跃迁。例如，量子散射例外点对应于“隐形点”，在此处粒子可无阻碍地穿过势垒。 我们的目标是利用这些特性推进高精度量子分子传感器的研发，具体方法是建立量子粒子与一维势垒相互作用时可实验实现的EP。我们分析了三高斯势，因为它具有宇称-时间反演对称性phase 跃迁，且易于通过光学手段实现。 通过数值求解薛定谔方程计算粒子数据，并利用解析的转移矩阵法与三矩形势进行对比验证。我们从理论上证明了三高斯势能够成功实现EP隐形效应，该结果可通过利用铷-87玻色-爱因斯坦凝聚体和空间光调制器的超冷原子实验加以验证。 一项关键发现是：在三个高斯势垒中抬高中央势垒会使EP合并，从而起到量子滤波器的作用，有选择地允许特定能量通过。此外，我们还发现了三三角势垒的新型EP，该理论系统由三个无限薄的势垒组成，可作为当前用于高精度量子传感器研究的光学系统的直接原子或分子类比。 对能隙的理解具有广泛的应用前景，包括用于早期地震探测的高灵敏度量子传感器、通过“隐形”纳米粒子进行无创生物传感以实现有效的诊断和治疗，以及用于化学反应的对映体敏感量子控制。该项目为进一步研究能隙奠定了基础，未来工作将纳入热噪声以支持实验测试，并建立三维系统的模型，从而开发实用的原子和分子量子技术。

演讲者：

什里卡尔·杜拉姆，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校

什里卡尔·杜拉姆是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一名本科生，主修计算机科学与物理学双学位。他的研究兴趣在于量子物理与计算科学的交叉领域，重点关注量子计算和量子传感。