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arXiv 2602.20508quant-ph
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Hilbert空间黑洞类比:无驱动的单向传输

Hilbert Space Black Hole Analog: Unidirectional Transport without Driving

Tulane University(杜兰大学);Akhiezer Institute for Theoretical Physics, NSC KIPT(阿赫谢泽理论物理研究所,NSC KIPT);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)

Elvira Bilokon, Valeriia Bilokon, Frank Großmann, Jason R. Williams, Denys I. Bondar

AI总结:

本研究通过光学晶格中不对称势垒的相互作用玻色子,实现了无外部驱动的单向量子传输,展示了多体相互作用在方向性传输中的新途径。

摘要:

黑洞允许物质只在一个方向穿过其事件视界。我们展示出,在光学晶格中具有不对称势垒的相互作用玻色子表现出类似现象,创造出无外部驱动或耗散的单向量子传输。这种方向性纯粹源于多体相互作用,导致初始状态在传输启用或禁用的子空间中的不对称投影。由此产生的动力学在希尔伯特空间中形成一个有效的单向边界,形成量子黑洞事件视界的类比。我们的结果确立了相互作用作为实现方向传输的一种根本新途径,通过利用系统的内在性质,在原子电路中实现相干整流。

英文摘要:

Black holes permit matter to cross their event horizon in only one direction. We show that interacting bosons in optical lattices with asymmetric barrier exhibit an analogous phenomenon, creating unidirectional quantum transport without external driving or dissipation. This directionality emerges purely from many-body interactions, which cause asymmetric projection of the initial state onto transport-enabled or transport-forbidden sectors. The resulting dynamics create an effective one-way boundary in Hilbert space, forming a quantum analog of a black-hole event horizon. Our results establish interactions as a fundamentally new route to directional transport, enabling coherent rectification in atomtronic circuits by the use of intrinsic properties of the system only.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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