具有超强信噪比的非线性异常关系

本研究来自武汉大学物理学院万断断教授和肖萌教授课题组。这项工作提供了一个简单而直观的例子，通过理论和电路实验证明了一个“例外关系”(“EX”)，一个高阶例外点(HOEP)。该 HOEP 是在非线性增益的帮助下仅在两个耦合谐振器内实现的。此外，这种 HOEP 表现出超强的信噪比。

非厄米物理学的最新进展，例如灵敏度增强、趋肤效应和模式编织，都以异常点 (EP) 为基础。在过去的几年中，关于 EP 是否可以提高传感器性能的争论一直在持续。可能的论点包括严格的参数要求、基本分辨率限制和 EP 附近的噪声放大。面对这些挑战，研究人员打算得出结论，EP，甚至是高阶 EP (HOEP)，会提高响应度而不是信噪比。在这里，来自武汉大学的这个团队表明，这种非线性使 HOEP 不仅表现出发散的响应度，而且表现出发散的信噪比。探索非厄米系统中的非线性增益饱和，该团队通过理论和电路实验展示了一个特殊的联系 (EX)，一个 HOEP，仅在两个耦合谐振器中(见第一张图片)。有趣的是，上述其他 EP 在传感中遇到的困难可以自然地得到调和，因为这个非线性系统中的维数相关性非常好。此外，在 HOEP 附近信噪比显着提高(见第二张图片)。

这一结果可能会对非线性非厄米系统异常奇点的基本理解产生重大的即时影响，并可能为超灵敏测量等应用开辟新的途径。