Non-Hermitian matter wave mixing in Bose Einstein condensates: dissipation induced amplification
研究了非厄米耗散条件下相互作用原子玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性散射动力学。我们表明,通过精心设计的动量相关的原子损失的配置文件,可以实现物质波放大,通过四波混频在一维准自由空间设置-一个过程,是禁止在对应的厄米系统,由于能量失配。此外,我们发现,类似的效果导致丰富的非线性动力学在更高的维度。最后,我们提出了一个物理实现的选择性剪裁动量依赖的原子耗散。我们的策略是基于一个两步的过程:(i)激发原子缩小里德伯或亚稳态激发态,和(ii)通过反冲引入损失;所有的同时留下完整的散装冷凝物由于量子干涉的保护。
2016-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Amplification of the Bosonic Kitaev Chain with Non-Uniform Loss
本文研究玻色子 Kitaev 链拓扑放大对在位损耗的鲁棒性,比较均匀与非均匀耗散构型,发现隔点损耗可在超过非厄米能隙时保持放大,而奇数晶胞首点损耗会引发临界拓扑相变。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation and Interaction-Controlled Non-Hermitian Skin Effects
本文提出在相互作用和互易耗散的1D与2D Bose-Hubbard晶格中,利用交错双粒子损耗、合成磁通量和长程跃迁诱导并控制非厄米趋肤效应,发现强损耗下束缚粒子趋肤模局域方向会因高阶虚跃迁过程发生反转,为探索多体非厄米现象开辟了新途径。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Decoherence Resilience of the Non-Hermitian Skin Effect
Anhui University(安徽大学);Southeast University(东南大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学);IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinary Sistemas Complejos(复杂系统跨物理研究所 (UIB-CSIC))
研究通过光子量子行走实验,探讨退相干对非厄米特皮肤效应的影响,发现退相干可增强其传输效率,而幅值阻尼则抑制该效应。
2026-04-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dissipation-Induced Deviations from Kibble-Zurek Scaling in Non-Hermitian Quantum Annealing
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学);Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)(基础科学高等研究所);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基本科学研究院)
研究非厄米横场Ising模型中的量子退火问题,发现耗散导致缺陷密度呈现标准Kibble-Zurek标度、反Kibble-Zurek行为及快于Kibble-Zurek预测的抑制,并基于激发概率解释了这些偏离。
2026-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement Phase Transition in Chaotic non-Hermitian Systems
Liaocheng University(聊城大学);Nanjing University(南京大学);Shanxi University(山西大学)
研究非厄运混沌自旋链中的纠缠相变,通过分析复杂谱发现两种模型在临界阈值后经历耗散诱导的无隙到有隙相变,并揭示复杂隙与纠缠熵的非单调行为。
2026-04-29 quant-ph
Topology of anti-parity-time-symmetric non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger model
我们提出了一个反宇称时间(anti-PT)对称的非厄米性Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,其中大的非厄米性构造性地产生了非平凡拓扑,极大地扩展了拓扑相.在反对称PT对称SSH模型中,在反演对称性下,增益和损耗成对交替排列。布里渊区中心简并点的出现决定了能带拓扑的相变,而例外点对能带拓扑没有影响。大的非厄米性导致在破缺的反PT对称相位中波函数分布不平衡,并导致非平凡拓扑。我们的研究结果可以通过在标准SSH模型的每两个站点中引入耗散结构来验证,即使在其平凡的阶段,其中非平凡的拓扑结构仅由耗散结构引起。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-statistical approach to electromagnetic wave propagation and dissipation inside dielectric media and nanophotonic and plasmonic waveguides
量子统计效应发生在电磁(EM)波在电介质或超材料内的传播期间,所述电介质或超材料包括具有耗散和噪声的一大类纳米光子和等离子体波导。利用线性介质中薛定谔方程和麦克斯韦方程组之间的形式类比,我们严格推导出描述这种传播的有效哈密顿算子。该算子在一般情况下基本上是非厄米的,在某些特殊情况下是伪厄米的。使用一般的非厄米哈密顿密度算子的方法,我们推导出一个主方程,描述的统计合奏的电磁波模式。该方法还描述了在波的传播过程中发生的量子耗散和退相干过程,并且,除其他外,它揭示了控制上述材料内部的能量和信息损失所必需的条件。
2016-09-15 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Numerical calculation of the complex berry phase in non-Hermitian systems
我们数值研究了在耗散影响下紧束缚描述下周期晶格系统的拓扑相。耗散的影响有效地描述了$\mathcal{PT}$ -对称势。在这个框架中,我们开发了一个通用的数值规范平滑程序来计算复杂的Berry相位从系统的非厄米哈密顿量的双正交基。此外,我们将这种方法应用到一维$\mathcal{PT}$对称晶格系统,并验证了我们的数值结果的解析计算。
2018-01-29 quant-ph
Signature of exceptional point phase transition in Hermitian systems
本文证明在无耗散和放大的厄米系统中存在例外点相变特征,通过双耦合振子与有限环境组成的复合系统,展示其动力学在对应非厄米例外点的耦合强度处发生转变,并讨论了非马尔可夫区域的实验观测方案。
2023-04-14 physics.optics quant-ph
Quantized Dissipation from the Inverse-Square Anomaly in a Non-Hermitian Klein-Gordon Field
Physics Department, College of Sciences, Shiraz University(设拉子大学理学院物理系)
本文通过纯虚数、标度不变的标量势将反平方异常嵌入非厄米特克莱因-戈尔登场理论,构建了可解的相对论模型,揭示了反平方问题的标度异常、边界条件诱导的非厄米特性及量化耗散的机制。
2026-08-04 hep-ph hep-th quant-ph
From Non-Hermitian Linear Response to Dynamical Correlations and Fluctuation-Dissipation Relations in Quantum Many-Body Systems
量子多体系统的特征在于它们的相关性。虽然运营商之间的等时间干扰和不等时间干扰是标准的可观测量,但直接获得不等时间反干扰带来了巨大的实验挑战。在这里,我们提出了一个一般的技术,用于测量不等时间的反干扰使用系统的线性响应的非厄米特扰动。我们以玻色-哈伯德模型为例说明了该协议,在该模型中,可以通过测量涨落耗散关系的两侧来跟踪封闭量子系统中热平衡的方法。我们将该方案的量子芝诺效应和弱测量,并说明了可能的实现在一个冷原子系统的例子。我们的建议提供了一种表征量子多体系统中动力学关联的方法,在理解强关联物质以及新的量子技术方面具有潜在的应用。
2022-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Chiral-Extended Photon-Emitter Dressed States in Non-Hermitian Topological Baths
本研究提出在1D Su-Schrieffer-Heeger非厄米拓扑浴中,量子发射器存在手性扩展缀饰态,该态可介导非互易长程发射器相互作用,为量子光学和多体物理研究开辟新途径。
2025-07-11 quant-ph
Non-Hermitian topological quantum states in a reservoir-engineered transmon chain
本文提出在储层工程化的transmon链中实现非厄米拓扑量子相,通过结合密度矩阵重整化群和第三量子化方法求解Lindblad主方程,证明了在简单反射测量中可观测到拓扑端模及相变,并展示了被动产生的长程量子纠缠。
2022-10-06 cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Purcell Physics in Dissipatively Coupled Planar Photon-Magnon Systems
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)(印度理工大学(贝拿勒斯印度教大学))
本研究在耗散耦合平面光子-磁子系统中探索非厄米Purcell效应,通过理论框架与仿真揭示磁子阻尼和饱和磁化强度对Purcell增强的控制,为芯片兼容的非厄米腔磁子学提供新策略。
2026-09-24 quant-ph
Coalescence of non-Markovian dissipation, quantum Zeno effect and non-Hermitian physics, in a simple realistic quantum system
对描述开放量子系统的有效哈密顿量进行对角化是追踪其例外点的常用方法。虽然,这样的方法是成功的跟踪在马尔可夫系统中的EP,它可能是有问题的,在非马尔可夫系统中,描述开放系统的有效哈密顿量的封闭表达式可能不存在。在这项工作中,我们提供了另一种方法来跟踪EP在开放量子系统,使用实验可测量的量,即量子比特的有效衰减率。所考虑的量子系统由两个不相同的相互作用量子比特组成,其中一个耦合到外部环境。我们开发了一个理论框架的时间相关的薛定谔运动方程,它提供了分析封闭形式的解的拉普拉斯变换的量子比特振幅的任意频谱密度的边界水库。量子比特的有效衰变率的峰值结构与环境间接相互作用,量子芝诺效应的发生之间的联系,被详细讨论,揭示了后者和异常点的存在之间的联系。我们的处理和结果还揭示了非马尔可夫动力学、量子芝诺效应和非厄米特物理之间错综复杂的相互作用
2022-06-28 quant-ph
Fractional Quantum Zeno Effect Emerging from Non-Hermitian Physics
本文预言了非厄米量子系统中的分数阶量子芝诺效应及其诱导的光子反聚束,通过耗散能带边缘发散的态密度实现分数代数标度的自发辐射抑制,并阐明非厄米性在产生无经典对应的亚泊松光子统计中的关键作用。
2023-08-10 quant-ph
Quantum Dynamics in Noisy Backgrounds: from sampling to dissipation and fluctuations
利用泛函方法研究了高斯白噪声线性耦合量子系统的动力学行为。通过在演化算符中对噪声场进行积分,得到了一个等价的非厄米哈密顿量,它使量子态具有耗散动力学。我们还表明,如果在噪声场的积分是做的时间演化的密度矩阵,增益贡献的波动,可以访问除了从非厄米哈密顿动力学的损失。我们说明了我们的研究通过计算分析的有效非厄米哈密顿量,我们发现这是复杂的频率谐振子,与一个已知的演化算子。它导致空间和时间局域化,这是一般应用中噪声量子系统的共同特征。
2015-12-20 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Ising chain with topological degeneracy induced by dissipation
量子自旋系统的基态简并是非平凡拓扑的一个特征,当它是带隙的并且对无序扰动是鲁棒的时。相应的量子相变(QPT)通常由实参数驱动。基于精确解和数值模拟,研究了具有两个横向场(一个实场和一个虚场)的非厄米伊辛链。我们证明了拓扑简并仍然存在,并可以从一个拓扑平凡相的厄米特系统的虚横场。拓扑简并对随机虚场是鲁棒的,因此预期在实验中不受自发衰变的无序耗散的影响。其基本机制是非定域对称性,它只出现在热力学极限,并涉及量子自旋系统中的两类QPT,分别植根于拓扑秩序和对称性破缺。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-protected nodal phases in non-Hermitian systems
非厄米(NH)哈密顿量已成为有效描述各种耗散物理系统的重要资产。最近的实验进展实现NH对应的无间隙相,如外尔半金属的动机,在这里,我们调查NH对称性如何影响例外点(EP)的发生,概括了厄米领域以外的光谱中的节点的概念。值得注意的是,我们发现,EP流形的尺寸一般增加了一个相比,没有对称的情况下。这导致了由EP形成的节点表面,只要保护对称性被保留,这些表面就是稳定的,并且由开放的费米体积连接。我们说明了我们的研究结果与解析可解的双带晶格模型在一个和两个空间维度,并显示它们是如何很容易地推广到通用NH结晶系统。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian generalizations of the Yao-Lee model augmented by SO(3)-symmetry-breaking terms
本研究构建了引入SO(3)对称性破缺项且保持可解性的非厄米Yao-Lee模型,揭示其本征谱与本征模的例外点和非厄米趋肤效应,并刻画了典型参数区间的奇异行为。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall hep-th physics.optics
Anyon-induced non-Hermitian topological phases
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心);Fudan University(复旦大学)
研究任意子交换统计对非厄米拓扑相的影响,通过微扰分析揭示其机制,即分数统计与子晶格依赖耗散共同作用产生相关特性,确立交换统计为编程耗散下实现非厄米拓扑的资源。
2026-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian approach for quantum plasmonics
我们研究了一个简单的非厄米模型的激子/等离子体相互作用的耗散和退相的存在下的适用性的限制。该模型可以作为一种替代更完整的Lindblad密度矩阵的方法,是计算和概念上更简单。我们发现,在线性制度的光谱可以充分描述这种方法。然而,在某些情况下,在连续的光学驱动下,该模型可能会失败。在两个量子点或激子与等离子体相互作用的情况下,该模型也可以定性地描述相干和纠缠时,耗散和退相,并定量地在没有退相的极限。该模型也可以扩展到许多量子点与等离子体相互作用的情况下,结果,在单激发流形,提出了50个量子点的情况。
2019-10-23 quant-ph
Dissipation-Stabilized Quantum Revivals in a Non-Hermitian Lattice Gauge Theory
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);Ludwig Maximilian University of Munich(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Max Planck Institute of Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Kyung Hee University(庆熙大学);Loughborough University(拉夫堡大学)
研究揭示非厄米特性在格子规范理论中可增强量子多体模式的稳定性,通过非厄米特模型与PXP模型的相似变换,发现振荡行为增强。
2025-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of non-Hermitian fermionic superfluidity on a honeycomb lattice: Interplay between exceptional manifolds and van Hove Singularity
本研究在蜂窝晶格上研究非厄米费米子超流,发现耗散诱导的超流相因例外线与范霍夫奇点的相互作用而异常扩大,并在临界点产生非平凡超流解,为开放量子系统多体物理提供新见解。
2024-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-hermitian exciton dynamics in a photosynthetic unit system
利用耗散二能级二聚体模型研究了光合系统中激子能量转移的非厄米量子动力学。该方法是基于格林函数的形式主义,允许考虑退相干和站点间传输过程的可比条款。结果表明,在较高的温度下的相干和非相干的行为与例外点发生在相干-非相干交叉制度在临界温度的可能性的组合。当每个二聚体网站是平等地耦合到环境源的耗散,激子波包随时间演化的相干分量,这可以归因于耗散源的不可逆性。利用光合作用系统中典型的参数估计,分析了B850 Bchls二聚体系统的时间演化特征,得到了一定参数范围内的量子最速线通过时间.
2012-04-02 quant-ph
Dynamical preparation of a steady ODLRO state in the Hubbard model with local non-Hermitian impurity
非厄米性与相互作用的相互作用导致了许多在厄米系统框架中不可能存在的反直觉行为。在$η$对称性的背景下研究了非厄米杂质对哈伯德模型的影响。我们表明,非厄米的哈伯德哈密顿量可以尊重一个完整的实谱,即使当地的非厄米杂质。单费米子的耗散和在位对涨落之间的平衡导致了具有非对角长程序的最高阶合并态(ODLRO)。临界非厄米哈伯德模型基于高阶EP的特性,允许从任意初始态(包括真空态)通过时间演化产生这种稳定的类超导态。值得注意的是,这种动力学方案是不敏感的现场相互作用和完全独立的位置的粒子耗散和对波动。我们的研究结果为通过临界非厄米强关联系统动态生成稳态ODLRO态奠定了基础。
2020-09-14 cond-mat.str-el quant-ph
Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Gates in Non-Hermitian Systems
School of Physics and Electronic Information, Yanan University(延安大学物理与电子信息学院)
针对非厄米哈密顿量描述的三能级系统,提出一种在无跳变机制下实现非绝热全纯单量子比特门的方案,通过双正交框架和定制复脉冲抑制退相干,无需循环演化即可实现任意全纯门。
2026-06-26 quant-ph
Universal properties of dissipative Tomonaga-Luttinger liquids: Case study of a non-Hermitian XXZ spin chain
通过计算关联函数和对一维开放量子多体系统中非厄米特XXZ自旋链进行有限尺寸标度分析,证明了耗散Tomonaga-Luttinger(TL)液体的普适性质.我们的解析计算是基于玻色化的有效场论、共形场论中的有限尺寸标度方法和Bethe-Anklund解。我们的数值分析是基于推广到非厄米系统的密度矩阵重整化群(NH-DMRG)。我们发现,在弱耗散的无质量区,模型属于复值TL参数所表征的普适类,这与$c=1$共形场论的复推广有关.随着耗散强度的增加,由NH-DMRG得到的TL参数的值开始偏离由Bethe-anastrous分析得到的那些,这表明该模型成为大规模的强耗散。我们的结果可以用超冷原子的二组分玻色-哈伯德系统进行检验。
2022-05-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-hermitian topology and entanglement in an optomechanical superlattice
本文提出一种光机械超晶格方案,利用空间调制驱动与耗散产生拓扑非平庸态,并证明其端态中力学与光学自由度纠缠对非零温度热库具有鲁棒性。
2024-05-31 quant-ph
Non-Hermitian fractional quantum Hall states
我们证明了非厄米特系统的拓扑有序相的出现。具体地说,我们阐明了非厄米两体相互作用的系统显示分数量子霍尔(Fractional quantum Hall)状态。非厄米哈密顿量被认为是与冷原子耗散。我们通过拓扑简并的存在和基态多重态的多体陈数($C_{\mathrm{tot}}=1$)得出了非厄米特H-H态的出现的结论.针对非厄米性的强拓扑简并性源于多体平移对称性。此外,我们还发现,在没有任何排斥相互作用的情况下,出现了一种类似于连续量子芝诺效应的现象。
2019-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Observation of novel robust edge states without bulk-boundary correspondence in non-Hermitian quantum walks
近年来,非厄米物理的研究引起了人们的极大关注。修正的体边界对应被提出来理解非厄米静态系统中的拓扑边态。在这里,我们报告了一个新的实验观察非厄米周期驱动系统的边缘状态。当系统属于破缺的宇称-时间(PT)对称相位时,发现一些非常规的边缘态不满足体-边界对应。实验在我们构建的具有左右边界的非厄米光量子行走平台上进行,在每一步结束时,系统边界外的光束被巧妙地阻挡。这些边缘态对静态扰动和无序的鲁棒性也已在实验中得到证实。PT对称相位破缺后的鲁棒边缘态的发现启发了我们在具有强耗散的无处不在的复杂系统中探索鲁棒输运通道。
2019-06-16 physics.optics quant-ph
Ramsey interferometry of non-Hermitian quantum impurities
我们介绍了一个拉姆齐脉冲方案,提取非厄米哈密顿量与任意Lindblad动态。我们提出了一个realted协议,通过干涉测量的一般状态的广义Loschirton回声随时间的非厄米哈密顿量本身的演变,我们将该计划应用到一维弱相互作用玻色气体耦合到一个随机原子杂质。将Loschirton回波映射成泛函积分,计算了任意杂质强度下的长时间散肩动力学。对于强耗散,我们揭示了量子多体芝诺效应的现象学:由杂质自能引起的退相干指数的校正变得纯粹是虚的,与小耗散的情况相反,它们反而增强了量子相干性的衰减。我们的结果说明了利用Ramsey干涉术研究凝聚态和冷原子系统中耗散量子杂质的实验前景。
2020-07-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bound states and photon emission in non-Hermitian nanophotonics
我们建立了一个一般的框架,用于研究结合态和光子发射动力学的量子发射体耦合到结构化的纳米光子晶格与工程耗散(损失)。在单激励区,系统可以用非厄米形式精确描述。我们在随函[龚\emph{et al} .,arXiv:2205.05479],耦合到一维非厄米特晶格的单个发射极可能已经在没有厄米特对应物的情况下表现出异常行为。在此,我们将进一步详细说明这些观察结果。我们还提出了几个额外的例子的情况下,多个量子发射器或在更高的维度。我们的工作揭开了耗散纳米光子系统中丰富的非厄米现象的冰山一角。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation induced Liouville-Majorana modes in open quantum system
本文证明在耗散开放量子系统中,拓扑非厄米刘维尔-马约拉纳边缘模式可在扩展刘维尔-福克空间中稳定存在,并通过第三量子化将其约化为非厄米基塔耶夫链,提供检测方法,开辟了开放系统拓扑态研究新途径。
2023-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-dimensional non-Hermitian skin effect in an ultracold Fermi gas
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Peking University(北京大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);International Quantum Academy(国际量子学院)
本研究在超冷费米子的二维光晶格中实现了非厄米趋肤效应,通过谱绕数与实空间动力学证实其存在,并发现由奇异点连接的体费米弧,为高维非厄米物理研究奠定基础。
2024-09-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative quantum Ising chain as a non-Hermitian Ashkin-Teller model
我们研究了具有定制体耗散的量子伊辛链,它可以映射到一个非厄米的Ashkin-Teller模型。通过利用Kohmoto-den Nijs-Kadanoff变换,我们进一步将其映射到具有纯虚各向异性参数的交错XXZ自旋链。这使我们能够非常详细地研究原始Liouvillian的本征态。我们表明,在每个奇偶部门的稳定状态是一个完全混合的状态。每一个的唯一性被严格证明。然后我们研究了均匀XXZ链对应的自对偶线上的衰变模式,得到了热力学极限下Liouvillian能隙$ g $(逆弛豫时间)的精确公式.作为耗散强度$ Δ$的函数的能隙$ g $具有尖点,这意味着第一衰减模式的一种相变。
2021-12-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Quantum geometry of non-Hermitian systems
本文研究非厄米系统中波包反常动力学的量子几何起源,证明附加项是左右本征态距离的几何修正,并指出其可导致涨落-耗散关系违背及相应实验信号。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Introduction to quantum non-reciprocal interactions: from non-Hermitian Hamiltonians to quantum master equations and quantum feedforward schemes
2019年Les Houches量子信息机器暑期学校的这些讲义提供了对非互易量子相互作用和设备理论的教学介绍。目标是连接各种方法和概念,包括哈密顿编码合成规范场,散射描述,量子主方程,和非厄米哈密顿。同时具有非平凡的合成规范场和耗散获得非互易相互作用的重要性被强调。连接到更广泛的主题,如量子水库工程和量子理论的连续测量为基础的前馈也进行了讨论。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Diagnosing non-Hermitian Many-Body Localization and Quantum Chaos via Singular Value Decomposition
本文利用奇异值分解及奇异形状因子、逆参与率和奇异向量纠缠熵,证明随机耗散可在原本可积的非厄米 XXZ 自旋链中诱发混沌或局域化行为。
2024-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
Non-Hermitian Casimir effect of magnons
本文将Casimir效应扩展至非厄米磁振子系统,发现随Gilbert阻尼常数增加,非厄米Casimir效应增强,并在阻尼超过临界值时出现由例外点表征的振荡行为,揭示了能量耗散在Casimir工程中的关键作用。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-th
Dissipative Floquet Dynamical Quantum Phase Transition
非厄米哈密顿提供了一个简单的图片检查耗散系统的自然或诱导增益和损失。研究了耗散周期性时间驱动XY和扩展XY模型中的Floquet动力学相变,其中虚部项表示与环境相互作用过程中的物理增益和损失.与时间无关的有效Floquet非厄米哈密顿量通过分析非厄米能隙揭示了三个区域:纯实能隙(实本征值)、纯虚能隙和复能隙。我们表明,系统的每个区域可以区分复杂的几何非绝热相。我们发现,在耗散存在的情况下,Floquet动力学相变(FDPT)仍然存在于与时间无关的有效Floquet非厄米哈密顿量显示实特征值的区域。与基于淬火系统早期工作的预期相反,我们的研究结果表明,非厄米拓扑相的存在不是耗散FDPT(DFDPT)的必要条件。我们还证明了驱动频率的范围内,在DFDPT发生,缩小通过增加耗散耦合和收缩到一个点的临界值的耗散。此外,量子化和动力学几何相位的跳跃揭示了DFDPT在实能隙区域的拓扑特征,其中仅限于例外点。
2022-02-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Theory of Non-Hermitian Fermionic Superfluidity with a Complex-Valued Interaction
受最近超冷原子实验进展的启发,我们分析了费米子之间非弹性散射引起的具有复值相互作用的非厄米(NH)BCS哈密顿量。我们利用平均场论得到了NH带隙的序参量方程,由于NH物理中左右本征态的不等价性,使得NH带隙方程不同于标准BCS带隙方程。我们发现非常规的相变独特的NH系统:超流性表现出重入的行为,随着耗散的增加,作为非对角化的例外点,线和表面的准粒子哈密顿弱吸引力的相互作用的结果。对于强吸引力的相互作用,超流间隙从来没有崩溃,但由于BCS-BEC交叉和量子芝诺效应之间的相互作用,通过耗散增强。我们的结果为研究非弹性碰撞下的费米子超流性奠定了基础。
2019-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of quantum-classical transition behavior of LGI in a dissipative quantum gas
本研究在耗散超冷费米气体中观测到Leggett-Garg不等式违反随耗散增强先增后减,在奇异点达最大,超过阈值后接近经典极限,揭示了量子到经典的转变,为多体开放系统研究提供基础。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Deterministic generation of cat states with more than $100$ photons under dissipation
School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院)
利用混合量子比特-玻色子系统的动力学不变量,在厄米或非厄米含时哈密顿量下,通过通用量子控制理论,从真空态确定性演化出平均光子数超过120的猫态,厄米情形完美生成,非厄米情形保真度超过0.962。
2026-06-02 quant-ph
Quantum Simulation of Non-Hermitian Linear Response via Schrödingerization
Yonsei University(延世大学)
本文提出一种算法框架,将非幺正多时间关联函数转化为幺正形式,用于量子计算。通过将主方程向量化为连续变量李代数空间,利用变分法确定非厄米特响应,并在133量子比特设备噪声模型中验证其鲁棒性。
2026-03-28 quant-ph
Analytical topological invariants for 2D non-Hermitian phases using Morse theory
Department of Physics and Astronomy, Rice University(莱斯大学物理与天文系);Center for Theoretical Biological Physics, Rice University(莱斯大学理论生物物理中心);George P. & Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy, Texas A&M University(德克萨斯农工大学乔治P和辛西娅伍兹基础物理与天文学研究所)
本文利用莫尔斯理论分析了二维非赫米斯相中非赫米斯SSH型哈密顿量的拓扑不变量,并提供了边缘态计数的解析推导。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating non-intrinsic outputs of a non-Hermitian coupled system by weak external driving
State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院光电材料与技术国家重点实验室)
研究非厄米耦合系统,发现其耗散会产生非本征输出,可通过弱外部驱动强度之比有效操纵,出现耗散抑制、频率偏移等现象,还发现相关毕达哥拉斯关系用于精确测量,数值模拟证实在经典耦合系统也存在干涉输出,为测量和非厄米物理提供见解。
2026-07-20 quant-ph
Localization behavior in a Hermitian and non-Hermitian Raman lattice
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Rice University(莱斯大学)
研究通过可控非正交性探讨准周期拉曼晶格中碱土原子的定位行为,揭示临界相与运动边的形成机制及耗散对定位的抑制作用。
2026-02-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Floquet engineering in periodically driven non-Hermitian systems
Floquet工程是对量子系统进行时间周期调制的工程,是实现新型拓扑动力学态的核心。由于Floquet工程,出现了实验模拟拓扑材料的各种新领域。然而,传统的Floquet工程仅适用于时间周期的非耗散厄米特系统,而对于现实中的量子系统,通常会发生耗散的非厄米特过程。到目前为止,如何通过频率空间Floquet哈密顿量来刻画周期驱动非厄米系统的拓扑相位还不清楚。在这里,我们提出了非Floquet理论来识别不同的Floquet拓扑相位的时间周期非厄米特系统通过生成Floquet带隙在频率空间。在非Floquet理论中,非厄米Floquet哈密顿量的本征态在时间上被变形为Wannier-Stark局域化。值得注意的是,我们发现,不同的驱动周期的起始点的选择可以导致不同的本地化行为,这种效果可以被用来设计在耗散振荡场的量子相位检测器。我们的协议建立了一个基本的规则,描述非厄米动力系统的拓扑特征,可以找到它的应用,以构建新型的Floquet拓扑材料。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative frequency converter: from Lindblad dynamics to non-Hermitian topology
本研究通过Lindblad动力学和有效非厄米哈密顿量两种模型,探究三类耗散通道对二能级拓扑频率转换器量子化功率传输的影响,发现耗散会引发量子看门狗效应破坏功率传输,退相导致传输指数衰减,并揭示非厄米描述中存在非绝热过程。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Armchair graphene nanoribbons: PT-symmetry breaking and exceptional points without dissipation
我们考虑了一个单层石墨烯纳米管扶手椅边缘纵向恒定的外部电位,并指出,它的输运性质可以通过一个有效的非厄米哈密顿描述。我们表明,该系统具有一些典型的耗散系统的功能,即例外点和PT对称性破缺的存在下,虽然它不是耗散的。
2011-06-25 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Many-Body Non-Hermitian Skin Effect with Exact Steady States in the Dissipative Quantum Link Model
Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Department of Physics, Princeton University(普林斯顿大学物理系)
该研究提出了一种具有精确稳态的耗散量子链模型,实现了多体非厄米特皮肤效应,并提出了层次皮肤效应的新类型。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Real Non-Hermitian Energy Spectra Without Any Symmetry
具有实本征能的非厄米模型因其稳定性而备受青睐。然而,目前已知的大多数都受到对称性的限制,如PT对称性,这与实现一些最奇特的非厄米特现象是不相容的。在这项工作中,我们研究如何非厄米趋肤效应提供了一个替代路线,对强制执行的真实光谱和系统稳定性。我们展示,对于不同类别的能量色散,各种各样的模型,拥有大的参数空间区域与真正的光谱,尽管没有任何明显的对称性。这些最小的局部模型可以在非互易实验设置中快速实现,例如具有运算放大器的电路。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph