Higher order coherence as witness of exceptional point in Hermitian bosonic Kitaev dimer
该研究通过最小厄密玻色Kitaev模型揭示异常点在厄密系统中的动态表现,利用高阶相干性检测非平衡量子相变。
2025-02-26 quant-ph
Landau-Zener transitions through a pair of higher order exceptional points
具有显式时间依赖性的非厄米量子系统越来越重要。在这方面,只有少数几个模型得到了分析研究。本文引入了一个PT对称的非Hermitian $N$级Landau-Zener型问题,该问题具有两个$N$阶例外点.该系统是厄米特渐近大的时间,远离例外点,并有纯粹的虚数特征值之间的例外点。完整的朗道-齐纳跃迁概率的推导,并发现显示出一个特征二项式行为。在绝热极限下,最终布居数由二项式系数的比值给出。它演示了如何可以理解这种行为的基础上的绝热分析,尽管故障的绝热性,往往与非厄米系统。
2022-07-04 quant-ph
Adiabatic versus instantaneous transitions from a harmonic oscillator to an inverted oscillator
本研究推导了频率含时量子简谐振子穿越零点后绝热区平均能量及方差的解析公式,对比了频率为实、虚两种情形的能量演化差异,揭示了虚频下绝热近似修正的关键作用。
2024-06-19 math-ph math.MP quant-ph
Non-Hermitian inverted Harmonic Oscillator-Type Hamiltonians Generated from Supersymmetry with Reflections
通过修改和推广已知的超对称模型,我们能够找到四组不同的一维哈密顿量的倒谐振子。第一组哈密顿量是通过将具有反射的超对称量子力学推广到非厄米超荷而得到的。第二组是用Dunkl导数代替$\frac{d}{dx}$,将对非厄米超荷有效的超对称量子力学推广而得到的。此外,通过将标准倒谐振子$H_{SIO}=-\frac{1}{2}\frac{d^2}{dx^2}-\frac{1}{2}x^2$的产生和湮灭型算符中的Dunkl导数改变为导数$\frac{d}{dx}$,我们生成了第三组哈密顿量。第四组哈密顿量是通过允许超对称两体Calogero型模型的参数取虚值而出现的。给出了每一组哈密顿量的定宇称本征解。
2018-03-28 hep-th math-ph math.MP
Light transfer transitions beyond higher-order exceptional points in parity-time and anti-parity-time symmetric waveguide arrays
我们提出了两个非厄米阵列的$N=2l+1$波导和显示宇称时间($\mathcal{PT}$)或反$\mathcal{PT}$对称性的研究光传输动力学的基础上$N$阶例外点(EP)。$\mathcal{PT}$对称阵列支持两个$N$阶EP,它们分别用实特征值和虚特征值分隔开未间断相位和间断相位。该阵列中的光传输动力学表现出完全不同的行为,即在未破裂相中的单向振荡行为,在破裂相中的边缘朝向局域化行为,以及仅在$N$阶EP处的中心朝向局域化行为。反$\mathcal{PT}$对称阵列还支持两个$N$阶EP,这两个阶EP分离未中断相位和中断相位,然而,它们分别涉及虚特征值和实特征值。因此,该阵列中的光传输动力学在未中断相位中表现出朝向中心的定位行为,并且在中断相位中表现出以原点为中心的振荡行为。这些非平凡的光传输行为和它们的受控跃迁对于其他分裂的低阶EP是不可行的,并且取决于自旋-$l$矩阵的基本$SU(2)$对称性。
2022-05-16 physics.optics quant-ph
Exact WKB analysis of inverted triple-well: resonance, PT-symmetry breaking, and resurgence
The University of Tokyo(东京大学);Kindai University(近畿大学);Okinawa Institute of Science and Technology(冲绳科学技术大学院大学);Keio University(庆应义塾大学);RIKEN(理化学研究所)
本文通过精确WKB方法研究反三井势的非厄米特量子力学,推导了三种量子问题的精确量子化条件,并揭示了非厄米特系统中共振、反共振及PT对称破缺的物理特性。
2026-10-23 hep-th math-ph math.MP
Quasi-Hermitian Hamiltonians associated with exceptional orthogonal polynomials
利用点正则变换的方法,我们导出了一些严格可解的有理扩展量子哈密顿量,它们本质上是非厄米的,其束缚态波函数是Laguerre型或Jacobi型$X_1$例外正交多项式.借助坐标的虚移:$ e^{-αp} x e^{αp} = x+ i α$,这些汉密尔顿算符被证明是准埃尔米特算符和伪埃尔米特算符。事实证明,相应的能谱是完全真实的。
2012-08-21 hep-th math-ph math.MP
Loschmidt echo and fidelity decay near an exceptional point
与厄米特系统相比,在异常点(EP)附近的非厄米特经典和开放量子系统在小扰动或参数的慢循环下的动力学行为中经历强烈的偏差。这种强灵敏度是许多有趣现象和应用的核心,例如绝热定理的不对称崩溃,增强传感,非厄米动力学量子相变和光子灾难。与厄米特系统一样,在不完美的时间反演或猝灭动力学之后,动力学演化对扰动的敏感性可以通过Loschirton回声和保真度来捕获。在这里,我们公开了一个相当违反直觉的现象,在某些非厄米系统附近的EP,即减速(而不是加速)的保真度衰减和改进的Loschirm回波相比,厄米对应,尽管大(非微扰)的扰动引入的能谱变形。通过考虑虚规范场作用下紧束缚晶格上单粒子跳跃动力学的保真度衰减和Loschlavian回波,说明了这种行为。
2019-05-09 quant-ph
Resonant generation of $p$-wave Cooper pair in non-Hermitian Kitaev chain at exceptional point
通过考虑虚$p$ -波对振幅,研究了Kitaev链的非厄米扩张.精确解表明,相图由实相和复相Bogoliubov-de-gens谱组成,与$\mathcal{PT}$对称性破缺有关,由双曲例外线隔开.当参数沿例外线变化时,例外点(EP)对应于具有可移动$k$的特定库珀对状态$( 1+c_{k}^{\dagger }c_{-k}^{\dagger }) \left\vert 0\right\rangle $ \。EP周围的非厄米性支持通过临界动力学过程从费米子的真空态$% \left\vert 0\right\rangle $共振产生这样的对态。此外,我们还提出了一个通过动力学方法产生超导态的方案。
2019-12-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Bridging two families of non-Hermiticity: from non-reciprocal couplings to an imaginary potential using the Lanczos transformation
Department of Physics and Astronomy, College of Staten Island, CUNY(纽约市立学院斯塔滕岛分校物理与天文系);The Graduate Center, CUNY(纽约市立大学研究生院)
本研究利用Lanczos变换在非互易耦合与虚势两类非厄米性之间建立等谱映射,将广义Hatano-Nelson模型映射为具有虚势的紧束缚模型,提供了理解奇异点的新途径,并实现了无需PT对称的复势实谱系统构建。
2026-09-24 physics.optics quant-ph
Non-Hermitian scattering on a tight-binding lattice
我们分析了紧束缚晶格上的量子粒子在非厄米(纯虚)局域势作用下的散射动力学和散射谱。反射,透射和吸收系数的函数的吸收潜力的强度进行了研究。在一定的势强度下,系统存在一个例外点。不寻常的是,所有(或几乎所有)的光谱对在这个特殊的点上相互结合成本征态对。在较大的势强度下,吸收系数减小,虚势的影响与实势的影响相似。我们量化这种相似性,利用本地化的本征态的属性。
2020-07-17 cond-mat.other quant-ph
Parity-Induced Exceptional Points with Localized Loss
Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas(阿拉戈阿斯联邦大学物理研究所)
研究揭示了光子晶格中异常点的谱分布规律,通过奇偶效应解释了偶数和奇数波导数组的谱行为差异,为设计稳健光学结构提供新思路。
2026-10-06 physics.optics quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetric quantum Rabi model: Solutions and exceptional points
采用Bogoliubov算符方法求解了具虚耦合的$\mathcal{PT}$对称非厄米量子Rabi模型,推导出产生常规能谱的超越函数,识别出例外点与双重简并态两类交叉,并证实了该非厄米系统的可积性。
2025-07-14 quant-ph
Complex magnetic monopoles and geometric phases around diabolic and exceptional points
本文研究了存在反常点(DP)和例外点(EP)时的几何相位(GP).虽然与DP相关的GP是狄拉克粒子的通量,但与EP相关的GP是复数的,由复数磁粒子的通量描述。对于开放系统,在弱耦合极限下,环境对复GP实部的主导贡献由四极项给出,对虚部的主导贡献由类偶极场给出。我们发现GP在DP处有一个有限的间隙,在EP处有一个无限的间隙。
2006-11-29 hep-th math-ph math.MP
Dynamic manifestation of exception points in a non-Hermitian continuous model with an imaginary periodic potential
针对含局域虚势的非厄米连续模型,利用离散傅里叶变换将低能区例外点动力学映射为非厄米倾斜势下的Stark ladder,并揭示不同阶数例外点的动力学特征。
2024-11-09 cond-mat.supr-con quant-ph
$\mathcal{PT}$-Symmetry breaking in quantum spin chains with exceptional non-Hermiticities
本文提出通过将厄米项拆分为两个 Jordan 正规形部分构造局域非厄米量子自旋链,结合精确对角化与解析分析揭示了几乎不随链长变化的稳健 PT 阈值。
2023-10-09 quant-ph
Chiral modes at exceptional points in exciton-polariton quantum fluids
我们演示了激子-极化激元量子流体中手征模--旋向固定的涡旋流的产生。手征模出现在激子极化激元的光诱导谐振腔中的例外点(非厄米谱简并)附近。特别地,通过驱动非厄米环形谐振器的两个偶极模式进入简并来产生涡旋。通过系统参数空间中的例外点的过渡是通过精确操纵形成谐振器的闭壁势的实部和虚部来实现的。当系统被驱动到例外点附近时,我们观察到具有固定轨道角动量(拓扑荷)的涡旋态的形成。我们的方法可以扩展到通过合并多个非厄米谱简并来产生高阶轨道角动量态,这可以在集成光电子学中找到应用。
2017-05-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
High-order exceptional points in supersymmetric arrays
我们采用交织算子技术来合成任意尺寸的超对称(SUSY)阵列$N$。在有效磁场作用下,合成的超对称体系等效于自旋$(N-1)/2$。通过考虑一个额外的虚磁场,我们得到一个广义的宇称时间对称的非厄米哈密顿量,它描述了一个超对称阵列的耦合谐振器或波导下的梯度增益和损耗;所有的$N$能级聚结在一个例外点(EP),形成各向同性高阶EP与$N$状态聚结(EPN)。在EPN附近,每个本征态的相位刚度的标度指数为$(N-1)/2$ ;对作用于谐振器或波导耦合的扰动$ε$的本征频率响应为$ε^{1/N}$。我们的研究结果揭示了纠缠算符技术在谱工程中的重要性,并为非厄米物理中的实际应用提供了依据。
2020-03-17 physics.optics quant-ph
Exceptional entanglement in non-Hermitian fermionic models
本文系统研究具有两类谱例外点的非厄米费米子模型的量子纠缠,揭示k-线性型SEPs与非幺正共形场论、k-平方根型SEPs与复共形场论的联系,并区分零能例外模与普通零模及拓扑边界模。
2023-04-13 cond-mat.str-el quant-ph
Intrinsic exceptional point -- a challenge in quantum theory
本文指出虚三次方振子哈密顿量因内禀奇点不满足量子力学公设,只能视为标准量子哈密顿量族的非物理奇异极限,并借助微扰理论与Kato奇点类比加以论证。
2025-01-25 math-ph math.MP quant-ph
Handedness of complex PT-symmetric potential barriers
通常,当光学势的虚部是非对称的时,反射率$R(E)$显示左/右手性,进一步地,如果它不是负定的,则反射和透射$T(E)$系数在某些能量间隔中变得异常,并且吸收是不确定的($\pm$)。我们发现,复杂的PT对称电位可能是例外在这方面。它们可以有效地起作用,就像对于任何入射能量的吸收势,只要粒子从优选(吸收)侧进入。
2003-12-18 quant-ph
Projectively topological exceptional points in non-Hermitian Rice-Mele model
研究了耦合的非厄米特Rice-Mele链,它由Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链系统组成,具有交错的在位虚势.在二维热力学极限下,例外点具有拓扑功能:对应于k空间中一个实辅助二维向量场的拓扑亏损,该向量场由非厄米哈密顿量的Bloch态得到.作为拓扑不变量,EP的拓扑荷可以是$\pm$ 1/2,通过缠绕数计算得到.值得注意的是,我们发现,这样的拓扑特征仍然是有限数量的耦合链,即使是一个单一的链,其中在一个方向上的动量是离散的。结果表明,准一维系统中的EPs仍然具有拓扑特征,可以作为具有对称保护EPs的二维系统的简化版本,并且在扰动下具有鲁棒性,证明了准一维系统的拓扑不变量可以从相应的二维极限系统在其上的投影中提取.
2020-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exceptional-point-induced dynamic sensitivity to particle-number parity
本文研究玻色-哈伯德链中多粒子例外点,发现粒子数宇称决定硬核玻色子凝聚态合并阶数及淬灭动力学,揭示了宇称对非厄米系统行为的调控作用。
2025-09-23 cond-mat.str-el quant-ph
Hadronic exceptional points
Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构先进科学研究中心);Research Center for Nuclear Physics, The University of Osaka(大阪大学核物理研究中心)
提出虚磁场实现强子系统的非厄米动力学,通过有效拉氏量和组分夸克模型计算中性介子质量谱,发现奇异点分隔实谱与复本征值区域,并揭示退禁闭现象。
2026-07-01 hep-lat hep-ph hep-th
Open quantum systems and Dicke superradiance
我们研究了嵌入到连续散射波函数中的开放量子系统的一般特征,并将它们与光学中讨论的结果进行了比较。如果$W$与环境的耦合足够复杂且足够大,则在多能级系统和二能级系统中,在高能级密度下都可能出现动力学相变。这里出现非线性。当$W_{ij}$是虚的时,可能存在两个奇异(例外)点。在这两个点之间的参数范围内,宽度分叉作为某一外部参数的函数发生。S矩阵的酉表示允许计算两能级系统的截面,包括在例外点(S矩阵的双极点)处。从小(实)$W_{ij}$的能级排斥到大(虚)$W_{ij}$的宽度分叉的转变所得到的结果定性地显示了在光学中从Autler-Townes分裂到电磁感应透明的转变中所观察到的相同的实验特征。费米的黄金法则只在动力学相变以下成立,而在此相变之后,它变成了一个反黄金法则。所得结果具有一般性,可应用于复杂开放量子系统对外场(环境)作用的响应。它们可以被认为是工程和操纵量子系统的指导方针,以便它们可以用于具有特殊要求的应用。
2014-02-19 quant-ph
Bifurcations and exceptional points in a PT-symmetric dipolar Bose-Einstein condensate
研究了位于PT对称外势场中的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体定态的分岔结构。该外部势的虚部允许有效地描述粒子的内耦合和外耦合。为了揭示完整的分岔结构和例外点的性质,我们执行的Gross-Pitaevskii方程,这是用来描述系统的分析延续。我们使用一个优雅的和数值上有效的方法的解析延续的Gross-Pitaevskii方程的偶极相互作用包含双复数。具有偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体比不具有长程相互作用的凝聚体表现出更丰富的分岔现象。包含解析连续状态也可以解释之前隐藏的分叉点的属性变化,并允许检查与分支点相关的例外点的属性。利用新的解析连续态,我们能够证明五阶例外点的存在性。
2016-08-11 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Hybrid-Liouvillian formalism connecting exceptional points of non-Hermitian Hamiltonians and Liouvillians via postselection of quantum trajectories
例外点(EP)是经典和量子开放系统的简并,在许多物理学领域包括光学,光电子学,等离子体和凝聚态物理中进行了研究。在半经典体系中,开放系统可以用唯象的有效非厄米哈密顿量(NHH)来描述,这些哈密顿量用虚场来描述增益和损耗的影响。表征这种哈密顿量(HEP)的谱的EP描述了没有量子跳跃的系统的时间演化。众所周知,描述更一般动力学的完整量子处理必须关键地考虑这种量子跳跃。在最近的一篇论文[F。Minganti $et$ $al.$,Phys. Rev. A $\mathbf{100}$,$062131$($2019$)],我们将EP的概念推广到Lindblad主方程描述的Liouvillian超算子的谱.有趣的是,我们发现,在经典到量子对应存在的情况下,两种类型的动力学可以产生不同的EP。在最近的一项实验工作中[M. Naghiloo $et$ $al.$,Nat. Phys. $\mathbf{15}$,$1232$($2019$)],表明可以通过在某些量子跳跃轨迹上进行后选择来设计量子极限中的非厄米哈密顿量。这就提出了一个有趣的问题,即关于哈密顿和林德布拉德EP与量子轨道之间的关系。我们通过引入一个混合Liouvillian超算子来讨论这些连接,该超算子能够描述从NHH(当一个人只选择那些没有量子跳跃的轨迹时)到一个真正的Liouvillian(包括量子跳跃)(没有后选择)的通道。除了…
2020-06-25 quant-ph
Analysis of Dirac exceptional points and their isospectral Hermitian counterparts
最近,在一个非厄米特系统中发现了一个Dirac例外点。与厄米特系统中的狄拉克点不同,这个狄拉克EP除了简并能量之外还合并了本征态。也不同于典型的EP,在这个狄拉克EP连接的两个能级在其附近仍然是真实的,并显示线性而不是平方根色散,形成一个倾斜的狄拉克锥的混合空间组成的动量维和合成维的强度的非厄米性。在这份报告中,我们首先提出了简单的三带和两带矩阵模型与狄拉克EP,其中的线性色散的倾斜狄拉克锥可以解析地表示。重要的是,我们的分析还表明,存在厄米和非厄米系统,在其整个参数空间中具有相同的(实值)能量谱,除了前者中的一个或多个简并被后者中的狄拉克EP所取代。最后,我们证明了存在一个假想的狄拉克锥与EP在其中心。
2023-03-13 physics.optics quant-ph
Exceptional-Point-Induced Nonequilibrium Entanglement Dynamics in Bosonic Networks
Peking University(北京大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Beihang University(北京航空航天大学);Shanxi University(山西大学);Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics(北京大学长三角光电科学研究院)
本研究探讨异常点对玻色子网络中多模式纠缠的动力学影响,通过非整数π跃迁相位或非均匀相互作用强度实现高阶异常点,显著增强纠缠程度。
2026-01-19 physics.optics quant-ph
Quantum and semiclassical exceptional points of a linear system of coupled cavities with losses and gain within the Scully-Lamb laser theory
在过去的几十年里,许多工作都致力于研究例外点(EP),即,非厄米特系统的奇异退化。在这些研究中,通常的方法涉及到引入一个唯象有效的非厄米哈密顿(NHH),其中的增益和损失被纳入作为虚频率的字段和从中导出的哈密顿EP(HEP)。虽然这种方法可以提供有效的运动方程的领域在经典的限制,它的应用在推导的EP在量子制度是值得怀疑的。最近,一个框架[Minganti { \it et al.},\href{https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.062131}{Phys. Rev. A {\bf 100}, 062131 (2019)} ],其允许人们从Liouvillian EP(LEP)而不是从NHH确定量子EP。与NHH相比,Liouvillian自然包括量子噪声效应通过量子跳跃项,从而允许人们一致地确定其EP纯粹在量子制度。本文研究了一个由增益和损耗不平衡的耦合腔组成的非厄米系统,其中增益远离饱和,即假设系统是线性的。我们应用这两种形式主义,基于NHH和Liouvillian在斯库利-兰姆激光理论,以确定和比较相应的HEPs和LEPs的半经典和量子制度。{Our结果表明,尽管对于给定系统,NHH和相应的Liouvillian的总体光谱特性可能有很大不同,但它们的LEP和HEP发生在相同的系统参数组合下。
2020-01-15 quant-ph
Robustness of entanglement in a non-Hermitian cavity-optomechanical system even away from exceptional points
本研究探讨非厄米腔光力学系统中,即使在奇异点之外,纠缠的鲁棒性,发现纠缠复兴对热噪声具有鲁棒性,为量子器件开发提供新视角。
2025-06-19 quant-ph
Many-body phase transitions in a non-Hermitian Ising chain
本文研究一维非厄米横场伊辛链的多体相变,发现一个二阶相变和两个$\mathcal{PT}$相变,并通过纠缠熵有限尺寸标度提取中心荷,给出精确解。
2024-08-08 cond-mat.str-el quant-ph
Tunably realizing flat-bands and exceptional points in kinetically frustrated systems: An example on the non-Hermitian Creutz ladder
Harish-Chandra Research Institute, a CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-昌德拉研究所,霍米·巴巴国立大学的成员机构)
该研究通过非厄密特 Creutz 梯子探索动力学受限系统中的平面波和例外点,揭示了参数空间中丰富的结构和相图。
2025-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Hermitian Exceptional Topology on a Klein Bottle Photonic Circuit
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
该研究在非定向流形上实现了首个光子异常拓扑,通过可编程硅光子集成电路模拟非厄米特时间演化,揭示了克莱因瓶拓扑中的异常相位和费米弧特性。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Eigenvalue problems for the complex PT-symmetric potential V(x)= igx
已知复PT对称势$V(x)=igx$的谱为零。我们把这个势分别放在硬盒$V(|x| \ge 1) =\infty $和软盒$V(|x|\ge 1)=0$中。在前一种情况下,我们找到了实离散谱和势的例外点。渐近本征值表现为$E_n \sim n^2.$。目前已知的渐近消失的可解纯虚PT对称势不具有实离散谱。当$|g|<(1.22330447)$满足一定条件时,我们的可解软盒势具有两个实的负离散特征值.软盒势是一种不具有无反射态的散射势。
2006-11-21 quant-ph
Vacuum Rabi Splitting and Quantum Fisher Information of a Non-Hermitian Qubit in a Single-Mode Cavity
本研究用Bogoliubov算符方法求解PT对称量子拉比模型,解析获得更精确本征解,预测真空拉比劈裂,并发现奇异点附近量子Fisher信息显著增强,为提升非厄米系统量子灵敏度提供新途径。
2025-10-10 quant-ph
Localized states of the non-Hermitian Schr{ö}dinger equation with a complex $1/r^{2}$ potential: from Efimov states to bipolarons
University of Electro-Communications(电气通信大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Nambu Yoichiro Institute of Theoretical and Experimental Physics (NITEP)(南部阳一郎理论与实验物理研究所);Institute for Advanced Science(高等科学研究所)
研究具有复1/r²势的非厄米薛定谔方程,解析与数值求解其局域态,发现纯虚势下双极化子态的伴随态在异常点合并的行为源于离散方程的对称性。
2026-10-16 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Emergence of Imaginary Time Crystals in the non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger model
本文研究增益-损耗 Su-Schrieffer-Heeger 模型的热力学性质,发现当 Matsubara 频率与系统谱共振时会出现虚时晶体相,并证明该相存在于对称破缺区域,其拓扑边缘态对玻色子表现出虚时振荡。
2025-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Hermitian quantum phase transitions in the XY model induced by staggered imaginary Dzyaloshinskii--Moriya interaction
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学)
该研究通过交错虚DM相互作用驱动非厄米XY链,提出基于RT对称性的相干度量,识别RT对称破缺转变并解析所有磁相边界。
2026-09-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Infernal and Exceptional Edge Modes: Non-Hermitian Topology Beyond the Skin Effect
该研究推导了二维内禀点隙拓扑相位的边缘特征,发现两类非厄米边缘态:内禀点(单边缘动量皮肤效应)和例外点色散(所有边缘动量持续存在),并揭示了新型非厄米谱流。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complex magnetic monopoles, geometric phases and quantum evolution in vicinity of diabolic and exceptional points
我们考虑了魔鬼点和例外点附近的几何相位和量子隧穿。我们证明了与简并点相关的几何相位由复磁链的磁通量定义。在弱耦合极限下,对几何相位实部的主要贡献由狄拉克项加四极项的通量给出,虚部的展开则从类偶极场开始。对于一般非厄米哈密顿量控制的二能级系统,我们导出了一个计算非绝热复几何相位的公式。应用我们的结果研究了周期电磁场驱动的二能级耗散系统,表明在异常点附近,复几何相位表现为阶梯状函数。通过研究异常点附近和异常点处的隧穿过程,我们发现了两种不同的区域:相干和非相干。相干区的特征是拉比振荡,在此参数区域出现单值双曲型振荡。反过来,与非相干制度的双叶双曲双曲相关联。例外点是发生拓扑转变的临界点,这两个区域都产生对时间的二次依赖性。我们发现,耗散带来了存在的脉冲在复杂的几何相位和脉冲消失时,耗散消失。这种强烈的环境耦合效应是传统绝热处理Berry相所不能比拟的。
2008-06-23 math-ph math.MP quant-ph
Level attraction in a microwave optomechanical circuit
能级排斥--由于耦合而在两个简并模式之间打开一个间隙--在从固态理论到量子化学的任何地方都是普遍存在的。相反,如果一个模式具有负能量,则模式频率相吸引。它们收敛并发展虚分量,导致不稳定性;一个例外点标志着过渡。然而,这只有在两种模式的耗散率相当时才会发生。在这里,我们揭示了一般现象的理论框架,并通过多模超导微波光机电路中的工程耗散实验实现。水平吸引观察到的机械振荡器和超导微波腔,而辅助腔用于边带冷却。证明了两个例外点,可以利用其拓扑性质。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ground-state and thermal entanglements in a non-Hermitian XY system with real and imaginary magnetic fields
本文研究含交错、虚及横向磁场的非厄米 XY 模型,通过并发度和双自旋集团平均场方法揭示纠缠对 PT 相变及一阶量子相变的表征作用。
2023-04-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Gouy Phase across PT-Symmetry Breaking in Non-Hermitian Dirac Systems
Universidade Federal do Piauí (UFPI)(皮奥伊联邦大学);University of Coimbra(科英布拉大学)
该研究探究非厄米狄拉克系统中PT对称破缺时的古伊相位行为,发现其可作为对称破缺阈值的灵敏探针,并提出通过损耗波导测量其分量的实验方案,展示了其在光子学领域的应用潜力。
2026-09-03 quant-ph
Exceptional point rings and $PT$-symmetry in the non-Hermitian XY model
本文将XY模型各向异性参数扩展到复数,发现准能量简并产生例外点,其形成复平面上的同心环并在热力学极限下收敛到拓扑相边界,同时揭示破缺$PT$对称线上的例外点分布规律。
2025-09-04 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
On-off switchable nonreciprocal negative refraction in non-Hermitian photon-magnon hybrid systems
本研究在非厄米光子-磁振子混合系统中实现了磁场控制、可开关的非互易负折射,通过解析模型揭示了相干与耗散耦合改变介电常数和磁导率虚部以驱动负折射的机制。
2024-06-27 quant-ph
Dynamically frozen long-distance entanglement via non-Hermitian PT-symmetric systems
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究非厄米PT对称自旋链中,虚交错磁场诱导的异常点附近长距离纠缠的动态生成与冻结,发现弱场下纠缠时间平均近单位且冻结。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Enhanced quantum sensing in time-modulated non-Hermitian systems
本研究提出两种理论方案,利用非厄米特系统中本征值和本征态的共alesce,实现时间调制系统中量子传感灵敏度的显著提升。
2025-06-07 quant-ph
Constraining work fluctuations of non-Hermitian dynamics across the exceptional point of a superconducting qubit
该研究利用耗散超导电路和后选择实验证明,非厄米量子比特跨越例外点时的功涨落仍可满足 Jarzynski 等式,其关键在于区分非厄米动力学与 Floquet Hamiltonian 的能量学及 PT 对称性。
2023-09-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exceptional points for chiral Majorana fermions in arbitrary dimensions
当哈密顿量的某些实参数继续为复值时,可以产生称为例外点($EP$'s)的奇点,其中两个或多个特征值重合,并且复化的哈密顿量变得不可对角化。我们发现,对于一个一般的$d$维拓扑超导体/超流体的手征对称性,可以找到$EP$的手征零能量马约拉纳费米子绑定到拓扑缺陷/边缘。利用手征对称性,我们提出了一个计算手征零模个数($n$)的公式。我们还建立了这些解决方案的位置空间中的马约拉纳费米子波函数的连接。这些动量的虚部与位于缺陷/边缘的波函数的指数衰减有关,因此它们在拓扑相变点的符号变化信号手性马约拉纳零模的出现或消失。因此,我们的分析解释了为什么拓扑不变量,如缠绕数,定义为相应的哈密顿量在动量空间的无缺陷系统的周期性边界条件,捕获允许的马约拉纳费米子解决方案的位置空间哈密顿缺陷(S)的数量。最后,我们得出结论,$EP$的不能与马约拉纳费米子波函数的系统没有手征对称性,虽然可以使用我们的公式计数$n$,使用复杂的$k$解决方案,其中相应的BdG行列式哈密顿消失。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
An attractor dynamics in a non-Hermitian two-level system
非厄米特系统中的例外点具有令人着迷的性质。我们提出了一个精确可解的吸引子动力学的第一次从一个两能级的时间相关的非厄米哈密顿。它允许一种方法,通过改变虚参数沿特定的非绝热通道从纯或混合的初始状态演化到合并状态。与对初始条件超敏感的混沌吸引子相比,所设计的吸引子对初始条件不敏感。对于几个绝热过程,吸引子行为仍然存在。
2017-10-21 nlin.CD quant-ph
Formation of Exceptional Points in pseudo-Hermitian Systems
本文用拓扑Z2指标刻画赝厄米系统能级,证明只有指标相反的能级对才能形成二阶例外点,并在横场伊辛自旋链模型中验证了该理论。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetric two-photon quantum Rabi models
本文研究了btpQRM和dtpQRM两种非厄米$\mathcal{PT}$对称双光子量子拉比模型,通过Bogoliubov变换求出精确解,分析了谱坍缩、对称性破缺及能级交叉等特性,并比较了两者通向稳态的不同动力学演化路径。
2025-07-28 quant-ph
Band structures under non-Hermitian periodic potentials: Connecting nearly-free and bi-orthogonal tight-binding models
本文研究一维非厄米周期开放系统的能带结构,分析虚标量势产生例外点及虚矢量势阻碍低能带分离的机制,并利用双正交 Wannier 函数构建可再现连续介质色散关系的紧束缚模型。
2023-03-15 cond-mat.other physics.optics quant-ph