Collective non-Hermitian skin effect: Point-gap topology and the doublon-holon excitations in non-reciprocal many-body systems
针对多体相互作用抑制非厄米趋肤效应的问题,本文以自旋1/2 Hatano-Nelson模型为例,发现其双粒子-空穴集体激发在强耦合极限下仍存在趋肤效应,并通过点隙拓扑介导的体-边界对应关系证明了其鲁棒性。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Correlation effects on non-Hermitian point-gap topology in zero dimension: reduction of topological classification
我们分析了一个零维关联系统,特别强调了由手征对称性保护的非厄米点带隙拓扑结构。我们的分析阐明,相关性破坏了一个例外点的拓扑转变点,分开两个拓扑相位在非相互作用的情况下,其中一个是由第零陈数$N_{0\mathrm{Ch}}=0$,另一个是由$N_{0\mathrm{Ch}}=2$。这一事实意味着相关性允许在不相互作用的情况下连续连接两个不同的拓扑相位而不关闭点间隙,这类似于厄米特系统中通过相关性来减少拓扑分类。此外,我们还发现了一个Mott例外点,这是一个只涉及自旋自由度的例外点。
2021-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Modular non-Hermitian topology and its application to critical sensing
University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);Tianfu Jiangxi Laboratory(天府江西实验室)
本文研究模块化结构如何丰富非厄米拓扑系统的独特拓扑属性(如非厄米趋肤效应和传统体边对应关系的破坏),并展示其在光谱拓扑相变附近增强临界传感性能的能力,同时适用于多参数估计场景。
2026-11-11 cond-mat.str-el 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
Multifractality of many-body non-Hermitian skin effect
本研究揭示多体非厄米趋肤效应表现为希尔伯特空间中的多重分形性,该性质为多体系统所固有,且与随机矩阵谱统计共存,确立了其定义性表征并关联了多重分形性与遍历性。
2025-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transfer learning from Hermitian to non-Hermitian quantum many-body physics
本文提出利用仅基于厄米关联函数训练的机器学习方法,无需额外训练即可识别非厄米相互作用模型的相边界,确立了迁移学习作为从厄米物理到非厄米现象学习的通用策略。
2023-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Topological spin excitations in non-Hermitian spin chains with a generalized kernel polynomial algorithm
非厄米哈密顿量的谱函数可以揭示拓扑非平凡线隙和相关拓扑边模的存在。然而,在非厄米多体系统的谱函数的计算仍然是一个开放的挑战。本文提出了一种基于核多项式方法和矩阵乘积态理论计算非厄米多体哈密顿量谱函数的数值方法。我们表明,我们的算法计算的局部谱函数揭示拓扑自旋激发在非厄米自旋模型,忠实地反映了非平凡线隙拓扑结构在多体模型。我们进一步表明,该算法的工作在存在的非厄米趋肤效应。我们的方法提供了一种有效的方法来计算局部谱函数的非厄米多体系统的张量网络,允许在非厄米量子多体模型的线间隙拓扑结构的特征。
2023-03-09 cond-mat.str-el quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetric, non-Hermitian quantum many-body physics -- a methodological perspective
我们回顾的方法,从理论上治疗宇称时间($\mathcal{PT}$ -)对称,非厄米量子多体系统。(For全文摘要见论文)
2023-11-16 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
General criterion for non-Hermitian skin effects and Application: Fock space skin effects in many body systems
本文提出适用于任意有限维线性演化系统(含多体和网络系统)的非厄米趋肤效应一般判据,并据此在多体系统中发现新的Fock空间趋肤效应,还讨论了其诱导的慢动力学作为实验信号。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Topological phase diagrams of exactly solvable non-Hermitian interacting Kitaev chains
本文研究非厄米相互作用 Kitaev 链的拓扑相,精确给出复 Hubbard 作用下二聚化 Kitaev-Hubbard 链的相边界,并结合数值方法揭示非厄米拓扑简并区域。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multifractal Analysis of the Non-Hermitian Skin Effect: From Many-Body to Tree Models
Kyoto University(京都大学)
本文探讨非厄米特皮肤效应的多标度特性,对比单粒子与多体系统中的多标度现象,提出树模型作为有效描述,并澄清其与开放量子系统厄米特性的关系。
2026-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
DMFT reveals the non-Hermitian topology in heavy-fermion systems
利用非厄米拓扑理论,我们发现重费米子系统可以存在体费米弧。在相互作用电子系统中,微观多体哈密顿量是厄米的,而由于准粒子寿命有限,单体准粒子哈密顿量是非厄米的。我们专注于重电子系统作为一个阶段的有限寿命的准粒子有两个寿命,因为准粒子的f-电子和c-电子的寿命应该是不同的。两个寿命诱导动量空间中非厄米准粒子哈密顿矩阵的例外点。两个EP之间的连线表征了体费米弧。利用动力学平均场论(DMFT)计算,我们证实了我们在二维动量相关杂化的近藤绝缘体中的陈述。我们发现非厄米准粒子哈密顿量中的EP概念是预测强关联电子系统中新现象的有力工具之一。
2020-05-14 cond-mat.str-el
Continuous Phase Transition without Gap Closing in Non-Hermitian Quantum Many-Body Systems
与厄米特系统中的传统观点相反,在非厄米特量子多体系统中,带隙相位之间的连续量子相变被证明是在不关闭能隙$Δ$的情况下发生的。这里,由于速度上的Lieb-Robinson界限的破坏,相关长度尺度$ξ\simeq v_{\rm LR}/Δ$发散(即,$v_{\rm LR}$的无界性)而不是能隙$Δ$的消失。由于本征态的非正交性,对系统参数变化的敏感性表现出奇异性。作为一个说明性的例子,我们提出了一个完全可解的模型,通过推广Kitaev的复曲面代码模型的非厄米政权。
2020-12-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Quantum Many-Body Scar Phase
本研究提出非厄米多体动力学中的量子多体疤痕(QMBS)相,通过非厄米驱动选择性稳定疤痕波函数以抵消熵增,结合解析与三种模型数值模拟证实其存在及与遍历热相的一阶相变。
2025-07-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian band topology from momentum-dependent relaxation in two-dimensional metals with spiral magnetism
我们研究了由于动量相关的弛豫率,在二维平面螺旋磁性金属中出现的非厄米带拓扑。一个足够强的动量依赖的弛豫率导致例外点的布里渊区,在那里的哈密顿量是nondiagonalizable。例外点成对出现,具有相反的拓扑电荷,并通过弧形分支切口连接。我们发现,异常点内的孔和电子口袋,这是一般存在于一个螺旋磁状态与一个小的磁隙,可以引起费米表面拓扑结构的急剧变化,合并这些口袋在孤立的点在布里渊区。我们推导出简单的规则,半经典运动下的本征态的演化通过这些交叉点,产生的几何相位仅取决于费米表面拓扑结构。光电子谱函数呈现费米弧。尽管在复杂的准粒子能带结构中存在非解析性,但它的动量依赖性是平滑的。
2021-11-16 cond-mat.str-el
Construction of Non-Hermitian Parent Hamiltonian from Matrix Product States
本文将母哈密顿量方法推广至非厄米情形,利用矩阵积态作为左右基态构造局域哈密顿量,并由非对称AKLT态构建兼具手征序与对称保护拓扑序的非厄米自旋-1模型。
2023-05-10 cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian topology of spontaneous magnon decay
自发磁振子衰变是各向异性磁体和各向同性非共线有序磁体磁激发的一个普遍特征。在本文中,我们认为,在许多情况下,相互作用对单磁振子状态的影响可以被视为一个有效的,能量无关的,非厄米哈密顿的磁振子。在狄拉克或外尔接触点附近,我们表明,谱函数具有特征的各向异性所产生的拓扑保护的例外点或线的非厄米谱。原则上,这些特征可以用非弹性中子散射或其他光谱探针来探测。我们通过一个具体的例子来说明这种物理:蜂窝铁磁体与Dzyaloshinskiii-Moriya交换。我们进行相互作用的自旋波计算的结构因子和光谱函数的这个模型,从一个简单的有效的非厄米模型的狄拉克点分裂的结果显示出良好的一致性。最后,我们认为,动物园已知的拓扑保护磁振子能带结构可以作为一个近乎理想的平台,实现和探索非厄米物理在固态系统。
2019-04-03 cond-mat.str-el
Hidden zero modes and topology of multiband non-Hermitian systems
本文解释了有限一维非厄米系统中体边对应关系破坏的根源,提出隐藏零模概念并引入反射哈密顿量,以正确建立受保护零点数与绕数之间的拓扑关系。
2025-01-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Many-Body Mobility Edge and Non-Hermitian Skin Effect in an Interacting Quasi-Periodic Spin Chain
Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡大学)
本研究探究受准周期纵向场的相互作用非厄米自旋链,发现“D形”多体迁移率边,揭示其与多体皮肤效应的关联,绘制统一相图并明确其在开放量子多体系统物理中的关键作用。
2026-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Exceptional points and the topology of quantum many-body spectra
我们表明,在一个通用的,遍历的量子多体系统的相互作用诱导一个非平凡的拓扑的任意小的非厄米分量的哈密顿量。这是由于一个指数在系统的大小增殖的例外点,其具有厄米极限作为一个积累(超)表面。厄米遍历多体系统的最近邻能级排斥特性,从而显示出一个更丰富的现象,实际上所有的指数许多对本征值相互作用的投影。例外点的扩散和积累也意味着将局部遍历量子多体系统从浴中隔离出来的指数困难,因为鲁棒的拓扑特征仍然以任意接近厄米极限的例外点的形式存在。
2019-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Many-Body Non-Hermitian Physics in the Generalized Brillouin Zone
Department of Physics, Xiamen University(厦门大学物理系)
通过广义布里渊区变换构造准互易多体哈密顿量,利用精确对角化研究其相图,发现纠缠谱简并性表征各相,揭示了非厄米多体系统的拓扑性质。
2026-06-02 cond-mat.str-el
Weak Ergodicity Breaking in Non-Hermitian Many-body Systems
本文确立了非厄米量子多体疤痕,系统刻画其在动态复苏、纠缠熵、能级统计等方面的性质,发现其在接近例外点时相干复苏增强,并构建了完整相图,为非厄米系统中实现长寿命相干态提供见解。
2023-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-Hermitian Topological Invariants in Real Space
非厄米趋肤效应极大地改变了非厄米系统的拓扑结构,从而产生了广义体边界对应和非布洛赫带理论。体边界对应公式的基本部分是拓扑不变量的一般和可计算的定义。本文介绍了一种直接基于实空间波函数的非厄米拓扑不变量的构造方法,它为确定非厄米拓扑提供了一种通用而直接的方法。作为一个例子,我们将这个公式应用到几个有代表性的非厄米特系统的模型,有效地获得其拓扑不变量的存在下,非厄米特集肤效应。我们的配方还提供了一个双重图片的非布洛赫带理论的基础上广义布里渊区,提供了一个独特的视角,体边界对应。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Bose-Mott insulators in one-dimensional non-Hermitian superlattices
研究了一维非厄米特超晶格中玻色-莫特绝缘体的拓扑性质,这些绝缘体可以作为具有两体损耗和单体损耗的冷原子光学系统的有效哈密顿量.我们发现,在强排斥极限下,整数填充下具有有限两体损耗的Bose-哈伯德模型的莫特绝缘体态是拓扑绝缘体,其特征在于有限的电荷间隙,非零的整数Chern数,以及在开边界条件下低能激发谱中的非平凡边缘模.由于强排斥作用抑制了两体损耗,得到了一个稳定的拓扑玻色-莫特绝缘体,它具有与厄米特绝缘体相似的特征。然而,对于与单体损耗有关的非厄米模型,我们发现非厄米拓扑莫特绝缘体在有限的虚激发能隙下是不稳定的。最后,通过求解Lindblad主方程,我们还讨论了在两体损失存在下Mott相的稳定性。
2020-07-28 cond-mat.str-el
Multiple Many-Body Localization Transitions in Driven Non-Hermitian Chains with Spatially Correlated Potentials
研究受周期性驱动的非厄米准周期硬核玻色子模型,发现驱动周期变化引发多重局域化-退局域化转变及重入多体局域化现象,非厄米性导致开边界下的Floquet多体趋肤效应。
2026-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry Classification and Universality in Non-Hermitian Many-Body Quantum Chaos by the Sachdev-Ye-Kitaev Model
谱关联是研究量子多体系统动力学的有力工具。对于厄米哈密顿算符,量子混沌运动与随机矩阵理论谱相关有关。基于谱分析在非厄米量子系统中应用的最新进展,我们证明了具有$N$ Majorana费米子的非厄米$q$体Sachdev-Ye-Kitev(nHSYK)模型的局域能级统计,它探测海森堡时间附近的动力学,以及它的手征和复费米子扩展,对于$q > 2$,也可以用随机矩阵理论很好地描述,而对于$q = 2$,它们由泊松统计的等价物给出。为了进行比较,我们将精确对角化数值技术与一些随机矩阵谱可观测量获得的分析结果相结合。此外,根据$q$和$N$,我们确定$19$的$38$的nHSYK模型中的非厄米普适类,包括那些对应于十倍的方式。特别是,我们明确实现$14$的$15$普适性类对应于非伪厄米哈密顿,涉及通用的批量相关类${\rm AI}^\dagger$和${\rm AII}^\dagger$,超越了吉尼布尔合奏。这些结果为非幺正多体量子混沌的普适性提供了强有力的证据,这些普适性特征在任何情况下都可以被含$q > 2$的nHSYK模型捕获.
2022-05-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Biorthogonal quantum criticality in non-Hermitian many-body systems
本文发展了具有实本征值的任意相互作用非厄米多体系统在双正交基上的保真度磁化率的微扰理论。利用基态能量的二阶导数和基态保真度磁化率研究了非厄米横场伊辛链的量子临界性。我们表明,该系统进行了二阶相变与伊辛通用类通过数值计算的临界点和临界指数从有限尺寸标度理论。有趣的是,我们的结果表明,双正交量子相变描述的双正交保真度磁化率,而不是传统的保真度磁化率。
2023-02-25 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Hermitian $p$-wave superfluid and effects of the inelastic three-body loss in a one-dimensional spin-polarized Fermi gas
本研究理论探讨一维自旋极化费米气体中的非厄米$p$-波超流性,结合林德布拉德形式的虚数原子-二聚体耦合分析原子损失对超流态稳定性的影响,发现小$p$-波有效范围是实现该超流态的关键。
2023-12-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Matrix-product-state GPLHR for non-Hermitian many-body eigenproblems
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University(山东大学化学与化工学院)
本文在矩阵乘积态框架下构建广义预条件局部谐残差方法,结合逐次随机压缩加速算子应用,在多种非厄米多体模型上验证了其计算非厄米多体算子多个本征态的高效准确性。
2026-10-14 cond-mat.str-el
Non-Hermitian Haldane-Hubbard model: Effective description of one- and two-body dissipation
该研究通过数值精确对角化分析含耗散的关联Haldane-Hubbard模型,构建有效非厄米哈密顿量,揭示两体耗散下拓扑非平庸相的稳定机制及单体耗散下电荷序的指数熔化规律。
2023-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el