Entanglement and spin squeezing in non-Hermitian phase transitions
我们表明,非厄米动力学产生大量的纠缠在多体系统。我们考虑了非厄米的Lipkin-Meshkov-Glick模型,并证明了它的相变发生在最大的多粒子纠缠:有充分的N-粒子纠缠的过渡,在厄米的情况下。非厄米模型也比厄米模型表现出更多的自旋压缩,表明非厄米动力学对量子精密测量是有用的。讨论了囚禁离子和腔QED的实验实现。
2014-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Robust symmetry-protected metrology with the Haldane phase
我们提出了一个计量方案,是强大的噪声过程的范围很广,通过使用被动的,防错的性能的拓扑相位的保护。反铁磁海森堡自旋为1的链在旋转对称的Half相位中的所谓的分数边缘模式可以用来测量未知电场的方向,通过利用场方向降低链的对称性的方式。具体地说,该领域的方向注册在holonomy下的绝热传感协议,并通过这个过程中保护退化的分数边缘模式由剩余的减少对称性。我们说明了该计划相对于一个潜在的实现里德伯缀饰原子。
2017-11-22 quant-ph
Quantum metrology with unitary parametrization processes
量子费舍尔信息是量子精密测量中的一个中心量。讨论了酉参数化过程的量子费舍尔信息的另一种表示。这种表示的亮点是参数化变换的所有信息,即,所有的动力学信息都包含在一个厄米特算子H中。利用这种表示,量子费舍尔信息仅由H和初始态决定。我们将这个表象应用到集体自旋系统中,给出了H的具体表达式。对于一个简单的自旋半系统,给出了量子费舍尔信息,并找到了获得最大量子费舍尔信息的最佳态,进而对于指数型初态,给出了H算符下量子费舍尔信息的解析表达式.最后,利用这种表示,对多参量量子精密测量进行了讨论。
2015-01-28 quant-ph
Fundamental Sensitivity Limits for non-Hermitian Quantum Sensors
本文从量子信息角度证明非厄米传感器在灵敏度上不优于直接耦合参数的厄米传感器,并通过两个具体方案验证该结论,为非厄米量子传感建立了模型无关的基本极限框架。
2023-10-27 quant-ph
Enhanced frequency and temperature estimation by a $\mathcal{PT}$-symmetric quantum oscillator
该研究以量子 Swanson 振子为探针,利用量子 Fisher 信息、增益函数、能量代价及 Dyson 映射分析非厄米贡献,证明其可增强频率与温度估计。
2025-03-17 quant-ph
Classical Fisher Information in Quantum Metrology -- Interplay of Probe, Dynamics and Measurement
我们引入了一个积极的埃尔米特算子,费舍尔算子,并用它来检查测量过程中,将酉动力学和完整的测量。我们开发的信息补充的想法,最小化的最佳精度为一个固定的输入。证明了在一般情况下,经典Fisher信息具有Hamilton半范数的上界。这可以通过量子位探针和仅投影测量来实现,并且与估计参数的真实值无关。在干涉测量的背景下,我们表明,一个最佳的测量方案,可以从线性光学和光子计数,没有求助于广义测量或奇异的SU(2)以外的幺正。
2009-02-18 quant-ph
Spatial symmetry in few-photon interference and quantum metrology
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
本文基于对称性框架,重新解释双光子Mach-Zehnder干涉仪,分析参量光子对源及三模干涉仪,揭示空间对称性在少光子干涉与量子计量中的核心作用。
2026-09-14 quant-ph
Quantum metrology based on symmetry-protected adiabatic transformation: Imperfection, finite time duration, and dephasing
量子精密测量的目的是尽可能精确地估计目标参数。本文研究了基于量子保护绝热变换的量子精密测量。我们引入了一个以横场为探针的铁磁伊辛模型,并考虑了纵向场的估计。在没有横场的情况下,探针的基态由Greenberger-Horne-Zeilinger态给出,从而通过宇称测量实现了纵场的海森堡极限估计.在我们的方案中,通过保序绝热变换,将编码在宇称上的纵向场的全部信息精确地映射到全局磁化强度上,从而可以用全局磁化强度测量代替宇称测量.此外,该方案既不需要精确控制单个量子位,也不需要精确控制相互作用强度。我们讨论了有限横场和非绝热跃迁作为绝热变换的不完全性的影响。通过考虑到有限的持续时间的状态准备,传感和读出,我们还比较了本方案的性能与经典的计划在存在和不存在的失相。
2021-12-12 quant-ph
The Role of Symmetry in Generalized Hong-Ou-Mandel Interference and Quantum Metrology
Universitée Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques(材料与量子现象实验室);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
本文探讨了对称性在广义洪-欧-曼德尔干涉和量子计量中的核心作用,通过推广干涉仪结构并利用输入态对称性提升测量精度。
2025-11-19 quant-ph
Noise-Symmetry Optimization of Quantum Error-Corrected Metrology
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);State Key Laboratory for Mesoscopic Physics, Department of Physics, Peking University(北京大学物理学院介观物理国家重点实验室);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室)
该研究针对量子纠错计量学中编码态可能对参数不敏感的问题,提出基于对称性的优化方法,可提升量子费舍尔信息,使编码达到标准量子极限甚至海森堡标度,增强计量灵敏度。
2026-08-25 quant-ph
Quantum Metrology: Extended Convexity of Quantum Fisher Information
本文证明了混合态的量子费舍尔信息在给定凸分解下的一个推广凸性。这个凸性引入了一个有两部分的界:i.与对分解有贡献的状态的概率分布的Fisher信息相关联的经典部分,以及ii.由该分解中的状态的平均量子费舍尔信息给出的量子部分。接下来,我们使用对称对数导数的非Hermitian扩展,以获得另一个上界的量子费舍尔信息,这使得能够导出一个封闭的形式,一个相当普遍的一类系统动力学的动力学半群。我们结合我们的两个上限一起在一个通用的(开放系统)计量框架,其中的动态描述的量子信道,并推导出最终的精度限制量子精密测量。我们通过两个例子来说明我们的结果及其应用,在那里我们还演示了扩展凸性如何允许跟踪量子和经典行为之间的过渡,以获得估计精度。
2014-11-13 quant-ph
Quantum-Enhanced Metrology for Molecular Symmetry Violation using Decoherence-Free Subspaces
本文提出一种利用无退相干子空间测量分子时间反演对称性破缺的量子增强方案,无需外电场且对静态电磁场不敏感,可应用于囚禁中性粒子或离子体系。
2023-07-12 physics.atom-ph quant-ph
Quantum criticality at the boundary of the non-Hermitian regime of a Floquet system
研究非厄米量子踢转子在量子共振条件下的量子scrambling动力学,发现当非厄米参数衰减为零时OTOCs从线性增长突变到二次增长,且线性增长速率发散,揭示了非厄米区域边界的量子临界性及其在量子计量学中的应用。
2023-07-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
A geometric criterion for optimal measurements in multiparameter quantum metrology
Zhejiang University(浙江大学);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);University of Tsukuba(筑波大学);Institute of Systems and Information Engineering, University of Tsukuba(筑波大学系统信息工程学院);Center for Artificial Intelligence Research (C-AIR), University of Tsukuba(筑波大学人工智能研究中心);Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS), University of Florence(欧洲非线性光谱学实验室,佛罗伦萨大学)
本文提出了一种几何准则,用于确定多参数量子计量中最优测量的构造条件,并揭示了部分交换条件与QCRB饱和的关系。
2026-01-29 quant-ph
Sensitivity of parameter estimation near the exceptional point of a non-Hermitian system
非厄米系统的例外点,即$n$不同的能量本征态合并成一个相同的能量本征态,具有厄米系统中没有的许多有趣的性质。特别地,由于磁化率$dε^{1/n}/dε$在例外点处发散,所以能级分裂对$n$阶例外点附近的微扰参数$ε$的$ε^{1/n}$依赖性激发了具有任意高灵敏度的计量的想法。本文利用量子费舍尔信息的精确形式,从理论上研究了异常点附近参数估计的灵敏度。量子费舍尔信息形式主义允许在不指定特定测量方法的情况下确定最高灵敏度。我们发现,例外点承担的灵敏度没有显着的增强。相反,本征态的聚结正好抵消了本征值的磁化率发散,并使灵敏度成为微扰参数的光滑函数。
2018-09-15 quant-ph
Non-Hermitian effects on the quantum parameter estimation in pseudo-Hermitian systems
本研究推导了非厄米系统中量子Fisher信息的显式公式,并通过单量子比特赝厄米系统和PT对称系统验证,为非厄米量子计量提供了新视角。
2025-05-25 quant-ph
Symmetry indicator in non-Hermitian systems
近年来,非厄米系统的拓扑相位引起了人们的广泛关注,因为非厄米性有时会导致没有厄米对应物的唯一相位。非厄米特布洛赫哈密顿算子总是可以映射到具有手征对称性的双厄米特化哈密顿算子,这使得我们能够利用已有的厄米特系统框架对非厄米特拓扑相进行分类.虽然这种策略成功地在内部对称性的存在下的非厄米布洛赫哈密顿的拓扑分类,对称性指标的推广-一种有效地诊断拓扑相位-非厄米系统仍然是难以捉摸的。在这项工作中,我们研究了非厄米特系统的对称性指标理论。我们将非厄米特布洛赫哈密顿算子的空间群对称性定义为厄米特化哈密顿算子的二重对称性。因此,手征对称厄米特系统的对称指示群等价于非厄米特系统的对称指示群。基于这种等价性,我们列出了空间群对称性存在下的非厄米特系统的对称性指示群。我们还讨论了一些对称类的对称指标的物理意义。此外,自旋电子系统的对称性指标的显式公式包括在附录中。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetric non-Hermitian Dirac semimetals
宇称-时间($\mathcal{PT}$)对称性在非厄米系统和拓扑系统中都起着重要的作用。在非厄米系统中,$\mathcal{PT}$对称性可以导致完全实的能谱,而在拓扑系统中,$\mathcal{PT}$对称性产生稳定的和受保护的狄拉克点。在这里,我们研究了一个既具有非厄米性又具有拓扑性的$\mathcal{PT}$对称系统,即三维非厄米性扰动下的$\mathcal{PT}$对称Dirac半金属.我们发现,在一般情况下,只有两种类型的对称性允许的非厄米微扰,即非厄米动力势,和非厄米反交换势。对于这两个非厄米的潜力,我们调查的开放和周期性的边界条件的带拓扑结构,确定例外点,并计算表面状态。我们发现,与周期性的边界条件,非厄米特动力势导致例外的环,而非厄米特反对易电位产生例外的领域,其中分离的区域与破缺的$\mathcal{PT}$对称性与未破缺的$\mathcal{PT}$对称性。在开边界条件下,由于对称性,非厄米运动势引起非厄米趋肤效应,而非厄米反对易势导致费米带表面态。
2019-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Constraints of internal symmetry on the non-Hermitian skin effect and bidirectional skin effect under the action of the Hermitian conjugate of time-reversal symmetry
本文系统研究了任意维度下内部对称性对非厄米趋肤效应的约束,利用Amoeba formulation建立对应关系,并发现了具有time-reversal$^\dagger$对称性系统中本征态同时局域于相反边界的双向趋肤效应。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
The parity operator in quantum optical metrology
如果光子数是偶数,则光子数状态被分配奇偶校验,如果光子数是奇数,则奇偶校验。宇称算符是光子数算符的负1次方,是一个厄米算符,因此是一个量子力学的可观测算符,尽管它没有经典的类似物,这个概念在经典光波的背景下是毫无意义的。在本文中,我们审查工作的应用程序的宇称算子的问题,量子精密测量的检测小相移与量子光学干涉测量使用高度纠缠的场状态,如所谓的N00N状态,并通过注入双Fock状态到分束器。有了这样的状态和对干涉仪的输出光束之一进行奇偶测量,人们可以突破灵敏度的标准量子极限或散粒噪声极限,达到海森堡极限,这是量子力学对线性相移所允许的最大程度的相位灵敏度。海森堡极限灵敏度有望最终在干涉探测系统(如LIGO和VIRGO)中探测引力波的尝试中发挥重要作用。
2010-07-04 quant-ph
1D Spontaneous Symmetry Breaking in thermal equilibrium via Non-Hermitian Construction
本研究通过局部非厄米构造分析一维厄米模型,发现其在有限温度和周期边界条件下可实现自发对称性破缺与长程序,为对称性破缺与非厄米性提供了新颖的自发起源。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Symmetry: a fundamental resource for quantum coherence and metrology
本研究提出量子计量深度纠缠态制备新范式,证明对称本征态下的非对角可观测量纯量子涨落可作为计量资源,为多体系统非高斯关联的最优计量应用奠定基础。
2024-07-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase space representation of non-Hermitian system with $\mathcal{PT}$-symmetry
基于Wigner分布函数,对具有$\mathcal{PT}$对称性的非厄米哈密顿量进行了相空间研究。对于任意的复势,我们导出了Wigner函数流的广义连续性方程,并计算了相应的环流值。通过对例外点附近的研究,我们证明了从$\mathcal{PT}$对称性的未破缺相到破缺相的$\mathcal{PT}$对称性相变是一个二级相变。
2016-04-28 quant-ph
Sensitizing Non-Hermitian Hamiltonian for Study of Real Spectra : Controlled broken PT symmetry
我们发现,当一个破缺的PT对称性算符与合适的厄米算符相互作用时,新系统就变成了完全未破缺的PT对称性。进一步改变厄米性的贡献,可以延迟或控制破缺的PT对称性。在临界贡献之外,破缺的PT对称性在本质上变得不破缺。分析以及数值模型已提交。
2020-04-11 quant-ph
A new symmetry theory for non-Hermitian Hamiltonians
本文提出η伪PT对称性理论,通过引入新对称性算子η=PTη,探讨非厄米哈密顿量在违反PT对称性时仍具有实谱的条件,并讨论了其对耦合非厄米谐振子的意义。
2024-01-06 quant-ph
Symmetry and degeneracy, exceptional point and coalescence: a pedagogical approach
我们展示了一个参数依赖的$3\times 3$非厄米矩阵,表现出退化和合并的特征值在一个例外点(厄米和非厄米退化)。这个简单的非厄米模型适合于在量子力学的本科或研究生课程中讨论这些概念。我们还研究了负责简并的对称群。
2021-08-17 quant-ph
On the η pseudo PT symmetry theory for non-Hermitian Hamiltonians: time-dependent systems
本文针对含时非厄米哈密顿量,提出一种新度量η(t)=PTη(t)以同时推导伪PT对称性与η伪厄米性,求解SU(1,1)模型并给出物理应用。
2023-12-27 quant-ph
Precision assessment in non-Hermitian systems: a comparative study of three formalisms
Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学);Polish Academy of Sciences(波兰科学院);University of Warsaw(华沙大学)
本文比较了三种方法在非厄米特系统中评估量子 Fisher 信息的精度,指出度量形式主义在保持物理一致性方面更具优势。
2026-03-10 quant-ph
On the eigenvalues of some non-Hermitian Hamiltonians with space-time symmetry
本文利用伪谱方法和在适当的基组上对哈密顿矩阵直接对角化的方法,计算了一些二维非厄米哈密顿算子的特征值。这两套结果同意非常好,但有很大的不同,从本征值前一段时间由其他作者。特别是,我们没有观察到多个相变声称发生在一个非谐振子。
2014-03-17 quant-ph
Symmetry-Fractionalized Skin Effects in Non-Hermitian Luttinger Liquids
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
研究非厄米特朗格-费舍尔液体中对称性分数化皮肤效应,通过数值模拟展示 Hubbard 模型中自旋和电荷皮肤效应分离,并构造无自由费米子对应项的 E_8 皮肤效应。
2026-04-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Observation of topology of non-Hermitian systems without chiral symmetry
提出一种从右本征态自旋纹理测量一维非厄米系统拓扑不变量的通用方法,并在双量子位核磁共振系统上实验验证,揭示了无手性对称系统的能带拓扑结构。
2025-04-22 quant-ph
Entanglement free Metrology Exploiting Multimode Hong Ou Mandel Sensor Advantage
School of Physics and Electronic Engineering, Shanxi Normal University(山西师范大学物理与电子工程学院)
本文提出利用频率乘积态和后选择频率反相关结果,证明多模HOM计量优势源于频谱反相关而非纠缠或玻色子对称性,无需强泵浦激光,便于实际应用。
2026-09-22 quant-ph
All Hermitian Hamiltonians Have Parity
证明了:如果一个哈密顿量$H$是厄米算符,则总存在一个具有下列性质的算子P:(i)P是线性厄米算符;(ii)P与H交换;(iii)P^2=1;(iv)H的第n个本征态也是P的本征态,其本征值为(-1)^n.鉴于这些性质,将P称为宇称算子并说H具有宇称对称性是合适的,即使P可能不是指空间反射。因此,如果哈密顿量具有H=p^2+V(x)的形式,其中V(x)是实数(因此H具有时间反演对称性),那么它立即得出H具有PT对称性。这表明PT对称性是厄米性的推广:所有形式为H=p^2+V(x)的厄米哈密顿量都具有PT对称性,但并非所有这种形式的PT对称哈密顿量都是厄米的。
2002-11-26 quant-ph
2*2 random matrix ensembles with reduced symmetry: From Hermitian to PT-symmetric matrices
通过对传统的厄米矩阵或奇偶时间(PT-)对称矩阵施加对称性约束,提出了一种可能有效的传统随机矩阵系综的扩展.为了说明主要思想,我们首先研究了具有O(2)不变约束的2*2复厄米矩阵系综,得到了奇异分布、半高斯分布、GOE(高斯正交包络)分布和半高斯分布之间的插值分布以及间隙GOE分布等新的能级间距统计量.然后使用这种简化策略来探索具有实特征值的2*2 PT-对称矩阵系综。特别地,可以构造具有U(2)不变性的PT-对称随机矩阵系综,而传统的复Hermitian随机矩阵系综是一种特殊情况。在PT对称随机矩阵集合的两个例子中,发现水平间距分布是标准的GUE(高斯酉包络)统计或“截断GUE”统计。
2012-04-27 quant-ph
Non-Hermitian Hamiltonian beyond PT-symmetry for time-dependant SU(1,1) and SU(2) systems -- exact solution and geometric phase in pseudo-invariant theory
本文研究了含时的非厄米哈密顿量,它们分别由SU(1,1)和SU(2)生成元构成。前者是PT对称的,而后者不是。提出了一种含时非酉算子来构造非厄米不变量,并证明了该不变量是具有实特征值的伪厄米不变量。统一地得到了SU(1,1)和SU(2)系统的精确解。然后,我们推导出LR相位,它可以分为动态相位和几何相位。分析结果与文献中相应的厄米哈密顿量完全一致。
2022-07-10 quant-ph
$\mathcal{PT}$ symmetry and anti-symmetry by anti-Hermitian wave coupling and nonlinear optical interactions
用类旋量波动方程描述的反厄米耦合系统中的光传播,为光学中反宇称-时间($\mathcal{PT}$)对称性的观测提供了一条通用途径。值得注意的是,在宇称算符的不同定义下,在这样的系统中也可以找到$\mathcal{PT}$对称性。这种对称性在非线性光学相互作用中普遍存在,并通过考虑光纤中的调制不稳定性和光参量放大来举例说明。
2018-07-26 physics.optics quant-ph
Spontaneous symmetry breaking for nonautonomous pseudo-Hermitian systems
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
本文提出Lewis & Riesenfeld定理的替代形式,用于求解非自治厄米和赝厄米哈密顿量的薛定谔方程,并表征时间依赖反线性对称性的自发破缺,揭示Lewis & Riesenfeld相位在对称性未破缺时为时间的实奇函数,而在破缺时出现虚部导致合并效应,最后以时间依赖哈密顿量建模的非厄米动态卡西米尔效应为例说明PT对称性的破缺与未破缺。
2026-05-25 quant-ph
Higher-order exceptional points and enhanced quantum squeezing in a pseudo-Hermitian semiconductor optomechanical system
Hunan Normal University(湖南师范大学)
本文研究赝厄米半导体光机械系统中光子、激子和声子三体耦合产生三阶奇异点(EP3),并揭示EP3附近激子极化激元的双模量子压缩显著增强,同时PT对称相中压缩动力学产生频率梳,而PT对称破缺相和EP3处压缩恒定,可用于探测相变和EP3。
2026-06-01 quant-ph
Quantum error correction-inspired multiparameter quantum metrology
本文提出一种受量子纠错启发的多参数量子计量学框架,通过引入量子计量学条件并利用有限群的平凡不可约表示来识别最优探针态,从而在无噪声对称多参数估计中使量子 Cramér-Rao 界达到饱和。
2024-09-25 math-ph math.MP quant-ph
Universal quantum Fisher information and simultaneous occurrence of Landau-class and topological-class transitions in non-Hermitian Jaynes-Cummings models
该研究分析两类非厄米 Jaynes-Cummings 模型,证明例外点相变处的量子 Fisher 信息具有跨参数、能级和相的超普适性,并揭示 Landau 类与拓扑类相变可同时发生。
2024-05-20 quant-ph
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
Adiabatic quantum metrology with strongly correlated quantum optical systems
我们表明,由Dicke哈密顿量的系统的准绝热演化可以描述在一个自诱导的量子多体相互作用协议。这种效应依赖于基态对量子相变时的小扰动的敏感性,这导致波函数坍缩成两种可能的基态之一。最终态性质与原子数和对称性破缺场强度的标度可以用有效量子自旋协议的进动时间来解释。我们表明,我们的想法可以用自旋-声子相互作用在捕获离子设置进行测试。我们的工作点的分类量子相变的多体量子系统的参数估计的能力。
2013-05-24 quant-ph
Interplay between Fano resonance and $\mathcal{PT} $ symmetry in non-Hermitian discrete systems
研究了PT对称复势对非厄米特系统输运性质的影响,该系统由一个无限长线性链和两个具有PT对称复在位势的边耦合缺陷点组成.通过解析求解两个典型模型的散射问题,发现PT对称虚势对系统的输运性质有明显的影响,包括从完全反射到完全透射的变化,以及在一个和两个共振频率处完全反射的存在或不存在的丰富行为.我们的研究可以帮助我们理解非厄米离散系统中Fano共振和PT对称性之间的相互作用,这可能在光波导实验中实现。
2015-04-30 quant-ph
Spontaneous PT symmetry breaking in non-Hermitian coupled cavities array
研究了非厄米耦合腔阵列模型中无源腔和有源腔的位置对自发宇称-时间(PT)对称性破缺行为的影响。我们详细分析和讨论了三种不同情况下拓扑平凡和非平凡区域的能量本征值谱和PT对称性,无源和有源腔分别位于两个端部位置、第二和倒数第二位置以及耦合腔阵列中的每个位置。进一步考虑了腔数的奇偶性,以检验非厄米项对PT对称和非对称系统的影响。我们发现,无源腔和有源腔的位置对自发PT对称性破缺行为有显著影响,在每种情况下,系统分别表现出独特的和新颖的自发PT对称性破缺特性。非厄米项对$\mathcal{PT}$对称和非对称系统的影响在第一种情况下是相对不同的,而在第二种情况下是定性相同的。
2018-11-14 quant-ph
Non-Hermitian Dynamic Strings and Anomalous Topological Degeneracy on non-Hermitian Toric-code Model with Parity-time Symmetry
本文在一个非厄米特Wen-plaquette模型的基础上,借助厄米特/非厄米特动力弦,发展了非厄米特拓扑序理论.玻色子拓扑激发(e粒子和m粒子)的有效模型为厄米紧束缚晶格模型,费米子拓扑激发(f粒子)的有效模型为非厄米紧束缚晶格模型。此外,通过计算厄米特/非厄米特拓扑闭动力弦的期望值,导出了拓扑简并基态的有效赝自旋模型.对于偶奇格点、奇偶格点和奇奇格点上的非厄米特Wen-plaquette模型的拓扑简并基态,出现了反常的拓扑简并,即,拓扑保护的基态的数量可以从2减少到1。现在,有效的赝自旋模型转化为典型的PT对称非厄米哈密顿量,并具有自发的PT对称破缺。在特殊点,拓扑简并的基态相互合并,拓扑简并转变为非厄米简并。最后讨论了非厄米拓扑序的应用及其可能的物理实现。
2019-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dual Symmetry Classification of Non-Hermitian Systems and $\mathbb{Z}_2$ Point-Gap Topology of a Non-Unitary Quantum Walk
本文提出非厄米系统的对偶对称性分类方法,即无论是否涉及Floquet拓扑相,都可用哈密顿量或时间演化算符的对称关系进行分类,并通过引入具有$\mathbb{Z}_2$点隙拓扑相的新型非幺正量子行走验证了该方法的有效性。
2024-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Extremely broken generalized $\mathcal{PT}$ symmetry
本文通过类Hückel矩阵表示研究了具有广义PT对称性的非厄米算符,展示了一个因厄米极限下简并而导致反幺正对称性极度破缺的例子,并利用图形表示构造幺正矩阵,揭示了点群对称性对非厄米算符谱的影响。
2023-07-12 quant-ph
Latent symmetry in a minimal non-Hermitian trimer
Universidade Federal de Alagoas(阿拉戈阿斯联邦大学)
研究由共谱位点对嵌入非互易耦合三站点网络形成的最小非厄米三聚体,揭示共谱性提供结构潜在对称约束,而精确暗态解耦需要额外代数匹配条件,并展示暗态兼容代表类可分解为暗亮扇区,亮扇区在特定参数下具有PT对称性和部分谱实性,临界点处出现二阶异常点。
2026-05-22 quant-ph
Topological band theory of a generalized eigenvalue problem with Hermitian matrices: Symmetry-protected exceptional rings with emergent symmetry
迄今为止,拓扑能带理论主要是针对由本征值问题描述的系统进行讨论的。在这里,我们开发了一个广义特征值问题(GEVP)描述的拓扑带理论。我们的分析阐明,非厄米拓扑能带结构可能出现的系统所描述的GEVP与厄米矩阵。通过分析一个二维玩具模型,验证了上述结果,该模型中虽然矩阵是厄米特矩阵,但仍然存在保序例外环(SPERS)。值得注意的是,这些SPER受到涌现对称性的保护,这是GEVP所描述的系统所独有的。此外,这些SPERs阐明了双曲型异向介质在实验中观察到的特征色散的起源。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Construction of a new three boson non-hermitian Hamiltonian associated to deformed Higgs algebra: real eigenvalues and Partial PT-symmetry
从$\bf{C^2}$中的双正交向量系得到了$\mathfrak{su}(2)$代数的$γ$变形形式.将复化$\mathfrak{su}(2)$的Jordan-Schwinger实现与Dyson-Maleev表示相融合,得到了三次多项式型Higgs代数的3-玻色子实现.由此得到的非厄米哈密顿量具有实本征值和对称正交的本征态。部分${\mathcal {PT}}$对称性(以下简称$\partial_{\mathcal { PT}}$)的概念已经被引入作为这些多玻色子实现的一个特征。根据$\partial_{\mathcal { PT}}$对称性研究了哈密顿量及其本征态。讨论了$\partial_{\mathcal { PT}}$对称性破缺的可能性。变形参数$γ$在整个公式中起着至关重要的作用,并且非平凡地修改了所考虑的本征函数。
2021-11-07 quant-ph
Spontaneous symmetry emergence in a Hermitian system of coupled oscillators without symmetry
该研究预测并论证了无对称性的耦合振子厄米系统中存在自发对称性涌现现象,表现为系统动力学变化,可视为一种新型相变,拓展了对称性与相变相关理论。
2025-05-05 physics.optics quant-ph
Non-Hermitian $C_{NH} = 2$ Chern insulator protected by generalized rotational symmetry
我们提出了一个非厄米拓扑系统保护的广义旋转对称调用旋转空间和厄米共轭。该系统,所描述的紧束缚模型与非互易跳跃,被发现主机两对在带隙的拓扑相位的间隙边缘模式,其特征在于由非厄米(NH)陈数$C_{NH}=2$。证明了非厄米陈数的量子化受到系统的广义旋转对称性$Ĥ^{+}=ÛĤÛ^{+}$的保护。我们的发现铺平了道路走向新的非埃尔米特拓扑系统的特点是大值的拓扑不变量和托管多个间隙边缘状态,可用于拓扑弹性复用。
2022-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Universal Critical Behaviors in Non-Hermitian Phase Transitions
量子相变也发生在非厄米系统中。在这项工作中,我们表明,密度泛函理论,第一次,揭示了非厄米多体系统的相变的普遍行为。具体地说,我们首先证明了非厄米量子多体系统的非简并定态是定态能量对控制参数的一阶导数的普适函数。这一发现对非厄米特系统具有深远的影响:(i)它将物理可观测的非解析行为和稳态能量的非解析行为联系起来,这解释了为什么非厄米特系统中的量子相变发生在有限系统中。(ii)它预言了任何物理观测在非厄米相变点的普遍标度行为,标度指数为$(1-1/p),2(1-1/p),\cdots,n(1-1/p),\cdots$,其中$p$为例外点处的合并态数,$n$为正整数.(iii)。结果表明,在非厄米相变点处,量子纠缠呈现出普适的标度行为,临界指数为$(1-1/p),2(1-1/p),\cdots,n(1-1/p),\cdots$ .这些结果揭示了非厄米相变的普遍临界行为,提供了非厄米量子多体物理中纠缠与相变之间的深刻联系,为非厄米系统的量子精密测量奠定了基础.
2016-10-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Hermitian oscillators with $T_{d}$ symmetry
我们分析了具有$T_{d}$对称性的PT对称振子,它们依赖于一个势参数$g$ .我们计算的特征值和特征函数为每个不可约表示和范围内的值的$g$。成对的特征值在例外点$g_c$合并;它们的大小大致随特征值的大小而减小。这是很难估计是否有一个相变在非零值的$g$在早期的文件中所阐明的。群论和微扰论使人们能够预测,对于足够小的非零值的$g$,给定的时空对称性是否会导致实本征值。
2014-09-07 quant-ph