Exceptional Points of Non-hermitian Operators
例外点与非厄米特运营商,即运营商是非厄米特的实参数值,进行了研究。得出了异常点处本征函数的具体特征。在实参数的域中,例外点是特征值从实值切换到复值的点。这些和其他结果的例子是一个经典的问题,导致异常点的非厄米矩阵。
2003-04-24 quant-ph
Global and Local Aspects of Exceptional Point
例外点是复值的特征值和特征向量的奇异性,比如说,一个相互作用参数。它们普遍存在,是能级排斥附近本征值的平方根分支点奇点。讨论了异常点的分布与能级间距特殊涨落性质之间的复杂联系。在硬混沌情形下,给出了问题$H_0+λH_1$例外点的分布。例外点的局部性质的理论预测最近已被实验证实。这与特殊点的特定拓扑结构以及与特殊点相关的波函数的手征性质有关。
2002-11-15 quant-ph
Topologically protected entanglement switching around exceptional points
针对量子纠缠态易受退相干和无序影响的问题,提出利用四重简并例外点在Riemann能量曲面上实现高保真、拓扑保护的手性纠缠态开关,并在量子行走平台上实验验证,为非厄米物理在量子信息领域的应用开辟新途径。
2023-10-23 physics.optics quant-ph
Observation of Exceptional Points in Electronic Circuits
两个阻尼耦合振子已被用来证明例外点的发生在一个纯粹的经典系统。该实施方案是用kHz范围内的电子电路实现的。实验结果与数学预测在例外点处完全吻合。关于例外点的普遍出现的讨论-连接耗散与空间方向-结束的文件。
2003-12-22 quant-ph
Implications of exceptional points for few-photon transport in waveguide quantum electrodynamics
我们确定了非厄米特系统中的例外点物理和波导量子电动力学(QED)系统中的少光子束缚态之间的一般联系。我们证明了在波导QED系统中,局域量子系统存在一个例外点,最紧束缚的少光子束缚态出现在例外点。我们说明了这种连接与明确的计算波导QED系统中,波导耦合到Jaynes-Cummings系统。我们的结果提供了例外点物理的量子特征,并表明例外点物理可以用来理解和控制光子-光子相互作用。
2018-06-29 quant-ph
Time Reversal and Exceptional Points
研究了衰变量子系统在哈密顿量例外点处的本征向量。特别注意的是系统的时间反演对称性破缺的性质。在特殊点的手征系统-发现时间反演对称性-一般持续存在。然而,它不再是圆形而是椭圆形。
2004-01-15 quant-ph
A first encounter with exceptional points in a quantum model
本研究以受激光驱动的损耗两能级原子为例,展示异常点在量子模型中的出现及其对光谱等可观测量从洛伦兹单峰到莫勒三重峰的影响,支持用异常点视角解释量子系统。
2025-04-23 quant-ph
Exceptional points and unitary evolution of the physical solutions
本文给出了一个实的冯诺依曼-维格纳型的伪厄米哈密顿量的连续谱中的例外点的例子,并进行了讨论。值得注意的是,这些特殊的点是与一个双极点的归一化因子的约斯特本征函数归一化到单位通量在无穷远。在例外的点,两个未归一化的约斯特本征函数不再是线性独立的,但合并产生两个约旦周期的广义束缚态本征函数嵌入在连续和约旦块表示的哈密顿量。规则散射本征函数在例外点处为零,不规则散射本征函数在该点处具有双极点。因此,规则散射本征函数的时间演化是酉的,而不规则散射本征函数的时间演化是伪酉的。散射矩阵是波数$k$的正则解析函数,适用于包括例外点在内的所有$k$。
2015-05-01 quant-ph
Branching high-order exceptional points in non-hermitian optical systems
例外点是复值光谱奇点,导致了许多有趣的特征,如损耗引起的透明度-一个违反直觉的过程,其中系统的整体损耗的增加可以导致增强的传输。一般来说,相关的增强功能随例外点的顺序而缩放。因此,设计新的策略来实现能够表现出高阶异常点的现实设备是非常有意义的。在这里,我们表明,高阶N-光子例外点可以通过激发非厄米波导安排相干光态产生。使用光子数分辨探测器,就有可能在量子领域观察到N光子增强的损失诱导透明。此外,我们分析表明,在相同的非保守波导阵列中发生的数分辨动力学将表现出本征谱分支有几个例外的点与不同的本征模和耗散率。
2021-12-10 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
Detecting topological exceptional points in a parity-time symmetric system with cold atoms
揭示了二能级宇称-时间对称系统中例外点的一种新的拓扑性质,并提出了一种探测该系统中拓扑例外点的方案,该方案嵌入由四能级冷原子系统构成的更大的Hilbert空间中.我们表明,在所提出的系统中,用于模拟非厄米哈密顿量的可调参数可以被调谐到扫描本征态通过参数空间中的例外点。利用原子干涉术可以测量在该环中从例外点得到的本征态的非平凡Berry相位。由于所提出的操作和检测在实验上是可行的,我们的方案可能为探索非厄米系统的新特性铺平了一条有前途的道路。
2016-11-08 quant-ph
Collectivity, Phase Transitions and Exceptional Points in Open Quantum Systems
开放量子系统中的相变与哈密顿量的例外点有关,它与大宽度的集体态和相当小宽度的陷阱态的形成有关。例外点是奇异的频谱和本征函数,当他们被认为是一个耦合参数的函数。在本文中,这个参数是耦合强度的连续。它示出的例外点的位置(它们的聚集点在的结晶极限)取决于特定的类型和能量的依赖性的耦合到连续的相应的相变的转变点以同样的方式。
1998-05-13 quant-ph
Adjusting exceptional points using saturable nonlinearities
本文研究可饱和非线性对非厄米二聚体系统中奇异点的影响,发现非线性可产生多个本征值,并证明通过调节失谐空间中的非相等可饱和非线性能够精确定位奇异点。
2024-06-08 quant-ph
Detecting the effects of quantum gravity with exceptional points in optomechanical sensors
在这篇论文中,我们研究了一个二元力学系统中,量子引力对系统例外点的影响。一方面,我们发现量子引力的微弱效应可以通过将系统推向一个二阶例外点来感知,在这个二阶例外点上,非厄米系统的谱表现出非解析的甚至是不连续的行为。另一方面,重力扰动将影响系统对沉积质量的灵敏度。为了进一步提高系统对量子引力的敏感性,我们将系统推广到另一个具有高阶(三阶)例外点的系统。我们的工作为利用例外点作为探索量子引力效应的新工具提供了一种可行的途径。
2021-06-29 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
Exceptional point in a trimer chain of oscillators with a quadratic driving
本文研究二次光子驱动下三聚体耗散振子链的例外点,发现例外点处光谱分裂为两个峰,且峰位仅由耦合强度决定,可用于估计振子间耦合强度。
2025-01-02 quant-ph
Repulsion of Resonance States and Exceptional Points
水平排斥与例外点,这是平方根奇异的能量作为(复杂的)相互作用参数的函数。这对于共振态能量也是有效的。使用这个概念,它认为,水平反交叉(交叉)必须意味着交叉(反交叉)的相应宽度的共振态。此外,它表明,一个例外点的包围引起的相位变化的一个波函数,但不是其他。一个实验装置进行了讨论,可以观察到这个阶段的行为,它不同于在一个恶魔点遇到的。
1999-09-15 quant-ph
Instabilities, nonhermiticity and exceptional points in the cranking model
在PT对称性的背景下,重新研究了在快速旋转核和玻色-爱因斯坦凝聚体物理中广泛应用的曲柄谐振子模型。模型的失稳点被识别为异常点。有人认为,即使汉密尔顿似乎厄米在第一眼看-它实际上是不是厄米在该地区的不稳定性。
2007-09-26 quant-ph
Rabi oscillations at the exceptional point in anti-parity-time symmetric diffusive systems
这篇理论论文的动机来自于最近的实验的热传递系统的两个热耦合环旋转在相反的方向上具有相等的角速度,目前反宇称时间(APT)的对称性。该理论模型预测了静止到运动的温度分布相变在对称性破缺为一个特定的旋转速度。在这项工作中,我们表明,该系统表现出宇称时间($\mathcal{PT}$)相变在异常点,其中相应的非厄米哈密顿的本征值和本征向量合并。我们解析地解决了热扩散系统的例外点,并表明,可以通过相变,通过改变环的半径,分离的完整和破碎的阶段。在连续的$\mathcal{PT}$对称的情况下,温度分布在例外点处表现出阻尼拉比振荡。我们的结果揭示了热扩散系统在例外点处的行为。
2020-12-29 quant-ph
Dynamically encircling an exceptional point in a real quantum system
非厄米简并点具有特殊的拓扑结构,导致了各种违反直觉的现象和新颖的应用,刷新了我们对量子物理的认识。一个特别有趣的行为是由动态包围参数空间中的一个例外点引起的模式切换现象。虽然这些模式开关已经在经典系统中进行了探索,但由于在真实量子系统中构建与时间相关的非厄米哈密顿量的困难,量子体系中的实验研究仍然难以捉摸。在这里,我们实验证明动态包围例外点与一个单一的氮空位中心的金刚石。利用膨胀方法实现了含时非厄米哈密顿量。观察到了非对称和对称模式开关。我们的工作揭示了例外点的拓扑结构,并为全面探索量子体系中非厄米哈密顿量的奇异性质铺平了道路。
2020-02-17 quant-ph
Chiral state transfer under dephasing
采用完整Lindblad主方程研究退相干对手性态转移的影响,发现绝热极限下手性转移消失但在中等环绕时间下恢复,为实验条件下的开放系统动力学控制提供了新见解。
2022-12-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Symmetry protected exceptional points of interacting fermions
非厄米量子系统可以表现出被称为例外点的光谱简并,其中两个或多个本征向量合并,导致不可对角化的约旦块。众所周知,对称性可以增加非相互作用系统中异常点的丰度。在这里,我们调查的命运,这样的对称性保护例外点的存在下的对称性保持费米子之间的相互作用,并发现,(i)例外点是稳定的存在下的相互作用。它们通过参数空间的传播导致了特征异常“风扇”的形成。此外,(ii)我们确定了一个新的异常点,这是唯一存在的,由于相互作用的来源。这些点出现在非相互作用情况下的对角化退化。除了它们的创造和稳定性,(iii)我们还发现,例外点可以相互湮灭,如果他们满足在参数空间中与兼容的多体状态形成一个三阶例外点的端点。这些现象很好地捕捉到了“例外扰动理论”从一个非相互作用的哈密顿量。
2022-11-13 cond-mat.str-el quant-ph
Non-adiabatic transitions through exceptional points in the band structure of a PT-symmetric lattice
例外点,在那里两个或两个以上的本征函数的哈密尔顿合并,发生在非厄米系统,并导致令人惊讶的物理效应。特别是,在参数变化下的系统的行为可以显着不同于熟悉的埃尔米特的情况下,在存在例外点。在这里,我们解析地推导出一个非绝热跃迁的概率在两个连续的例外点,以有限的速度驱动的两个能级系统。系统在远离异常点的地方是Hermitian的。在绝热极限下,观察到在例外点合并的状态之间的相等重新分布,这可以解释为通过例外点时的信息损失。对于有限的参数变化,这得到修改。我们演示了如何通过例外点的过渡可以实验解决在PT对称晶格使用布洛赫振荡。
2019-08-17 physics.optics quant-ph
A unifying E2-quasi-exactly solvable model
构造了一个新的非Hermitian E2-拟精确可解模型,其中包含两个已知的这类模型作为其三个参数之一的极限。我们确定的最佳有限逼近的双标度极限的复杂Mathieu哈密顿。通过讨论负责手征性的分支切割结构,当例外点被包围时,相应的能量本征值环的结构在几个黎曼面上伸展,在参数空间中的例外点的附近提供了一个详细的分析。对于能量服从三项递推关系的一元弱正交多项式系数函数,我们计算了Stieltjes测度和动量泛函。
2015-07-02 math-ph math.MP quant-ph
Many-body exceptional points in colliding condensates
例外点描述了非厄米矩阵本征模的合并。当多体系统的幺正演化中出现异常点时,一般会导致有限波矢的动力学不稳定性[N]。Bernier \etal,物理学修订快报。113,065303(2014)]。在这里,我们研究的背景下,碰撞玻色-爱因斯坦凝聚体的逆流不稳定性的例外点。我们表明,该系统的不稳定性是由于在Bogoliubov频谱的一个例外点。我们进一步澄清这种效果的连接到朗道标准的超流性和经典粒子的散射。我们提出了一个实验装置,直接探测这个特殊的点,并证明其可行性与数值计算的帮助。我们的工作促进了对非平衡多体量子系统中异常点的观察。
2019-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Higher-order exceptional points in composite non-Hermitian systems
该研究表明多个含领头阶例外点的非厄米系统经张量积复合后,可在无耦合条件下形成更高阶例外点,并给出其阶数、谱响应及纠缠态随时间解纠缠的效应。
2025-07-25 physics.optics quant-ph
Perfect Chirality with imperfect polarisation
从圆形偶极发射器到波导中的光的单向(手性)发射仅在完美圆偏振点(C点)处是可能的,椭圆偏振产生较低的方向对比度。然而,没有必要将工程系统限制为圆形偶极子,并且通过适当选择偶极子,单向发射对于任何椭圆偏振都是可能的。使用椭圆偶极子而不是圆形偶极子通常增加了适合于手性相互作用的区域的大小(在示例性模式中增加了因子$\sim 30$),同时增加了耦合效率。我们提出了说明性的计划,工程师在原子系统和量子点的必要的椭圆过渡。
2022-02-16 physics.optics quant-ph
Response strengths of open systems at exceptional points
开放的量子和波系统在参数空间的特殊点上表现出奇异的简并性,这在包括光学和光子学在内的物理学各个领域都引起了相当大的关注。原因之一是开放系统在这种简并下对外部扰动和激励的强烈响应。我们介绍了两个特殊的点,量化的能量本征值和本征态,强度和动力学方面的响应特性。验证了几个物理相关的例子的概念。这项工作提供了一个新的视角对物理学的例外点。
2022-05-17 physics.optics quant-ph
Collectively induced exceptional points of quantum emitters coupled to nanoparticle surface plasmons
由非厄米简并引起的例外点具有增强量子传感能力的潜力。因此,在不同的量子系统中找到例外点对于开发这种未来的传感设备至关重要。利用增强的光-物质相互作用在金属纳米颗粒表面上的封闭体积中,在这里,我们从理论上证明了在由量子发射器耦合到亚波长尺度的金属纳米颗粒组成的系统中存在例外点。通过使用分析量子电动力学的方法,例外点表现为一个强耦合效应的结果,并观察到在一个激烈的分裂原来合并的本征能。此外,我们表明,例外点也可以发生时,一些量子发射器集体耦合到局部表面等离子体的偶极模式。这样的量子集体效应不仅放松了对单个发射体的强耦合要求,而且还导致更稳定地产生例外点。此外,我们指出,例外点可以明确地揭示在功率谱。广义的信噪比,占功率谱中的频率分裂和系统的耗散,清楚地表明,耦合到纳米粒子的量子发射器的集合提供了更好的性能检测异常点,相比于单个量子发射器。
2020-01-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fate of exceptional points in the presence of nonlinearities
开放系统的非厄米动力学处理封闭系统的复杂相干效应如何与耦合到环境的影响相互干扰。系统-环境动力学然后可以导致所谓的例外点,其是相变的开放系统标记,即,在复频谱中频谱间隙的闭合。即使在阻尼谐振子的普遍存在的例子中,耗散环境也可以导致一个例外点,在临界阻尼点处将欠阻尼和过阻尼动态分离。在这里,我们研究了这个特殊点在强相关性存在下的命运,即,对于非线性振荡器。通过采用一个功能的重整化群的方法,我们确定非微扰制度的非线性使系统更强大的耗散的影响,可以完全消除例外点。异常点的熔化发生在临界非线性阈值之上。有趣的是,随着温度的升高,异常点融化得更快,当与温暖的环境相结合时,显示出令人惊讶的连贯动力学流动。
2022-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
Realization of geometric phase topology induced by multiple exceptional points
Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
本研究在微腔中实现多重本征点诱导的几何相位拓扑,展示了五类三模式在三个本征点下的出现,并通过环绕环路实现不同模式交换和几何相位获取。
2024-08-29 physics.optics quant-ph
Observation of Electrically Tunable Chirality Inversion in a Slow-Light Waveguide
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
通过量子点电调谐,实验观测到慢光光子晶体波导中局域光学手性在窄波长范围内反转,并归因于发射体偏离波导中心时手性的强光谱变化。
2026-05-28 physics.optics quant-ph
Influence of correlations in active medium on pump-induced exceptional points and strong coupling
本文研究活性介质中分子极化关联衰减对泵浦诱导奇异点的影响,证明强耦合及本征向量、本征频率合并仍可在负粒子数反转处发生,说明奇异点具有鲁棒性。
2023-09-28 physics.optics quant-ph
Topologically Protected Exceptional Points and Reentrant $\mathcal{PT}$ Phase in an Exact Ternary Model
本文提出一个精确可解的三元 PT 对称模型,统一呈现重入 PT 相、高阶及各向异性例外点,并以新的拓扑指数揭示其共同起源。
2024-01-18 physics.optics quant-ph
Anomalous Parity-Time Symmetry Transition away from an Exceptional Point
奇偶时间(PT)对称系统具有两个不同的相位,例如,一个具有实能量特征值,另一个具有复共轭特征值。为了从一个相位进入另一个相位,人们认为系统必须通过一个例外点,这是一个具有合并的本征值和本征向量的非厄米简并点。在这封信中,我们揭示了一个异常的PT过渡,发生在一个非线性系统中的例外点:随着非线性的增加,原来的线性系统沿着两个不同的PT对称轨迹,其中每一个可以有一个例外点。然而,这两个轨迹碰撞并消失远离这些例外点,在此之后,该系统留下了PT-破缺阶段。我们首先用耦合模理论说明了这种现象,然后用横向周期势中的傍轴波传播来解释它。
2016-02-17 physics.optics quant-ph
Optical lattices with exceptional points in the continuum
由非厄米(包括$\mathcal{PT}$ -对称)哈密尔顿算符描述的物理系统的谱、动力学和拓扑性质被例外点和谱奇点的出现所深刻地改变。在这里,我们表明连续统中的例外点可能出现在具有工程缺陷的非埃尔米特(但承认且完全实值能谱)光晶格中。在一个特殊的点上,晶格维持一个束缚态,其能量嵌入在散射态的光谱中,类似于厄米晶格连续体中的冯-诺依曼-维格纳束缚态。然而,在一个例外点的束缚态的动力学和散射性质是深刻的不同于普通的冯-诺依曼维格纳束缚态的厄米特系统。特别是,在一个例外点的连续的束缚态是一个不稳定的状态,可以长期增长的无穷小扰动。这种性质的详细讨论了离散光的传输在一个$\mathcal{PT}$对称阵列耦合光波导,这可以提供一个实验访问的系统,观察异常点的连续。
2014-05-30 physics.optics quant-ph
State Flip at Exceptional Points in Atomic Spectra
研究了氢原子光谱中特殊点处共振态间的非绝热布居转移行为。我们知道,当例外点被包围时,系统总是以相同的状态结束,而与在例外点合并的状态所跨越的二维子空间内的初始占据无关。我们用一个实际的量子系统,即在电场和磁场交叉作用下的氢原子验证了这种行为。研究还表明,当考虑附近的共振时,可能会违反非绝热假设。此外,我们还研究了三阶例外点情况下的非绝热布居转移,其中涉及三个共振态。
2015-12-11 physics.atom-ph quant-ph
Revisiting the hierarchical construction of higher-order exceptional points
描述开放量子或波系统的非厄米哈密顿量的谱中的高阶例外点具有各种潜在的应用,特别是在光学和光子学中。然而,实验实现是出了名的困难。最近,Q. Zhong等人[Phys. Rev. Lett. 125,203602(2020)]已经引入了一种鲁棒构造,其中具有相同阶次的例外点的两个子系统的单向耦合一般导致阶次两倍的单个例外点。在这里,我们调查这一计划以不同的方式,通过利用所涉及的哈密顿量的无痕部分的幂零性。我们推广的计划,并推导出一个简单的公式的频谱响应强度的复合系统托管高阶例外点。讨论了它与子系统光谱响应强度的关系。此外,我们研究非一般扰动。最后用一个例子说明了结果。
2023-01-04 physics.optics quant-ph
Encircling the Liouvillian exceptional points: a brief review
本文简要综述了通过参数环绕Liouvillian例外点引起的手性态转移,涵盖理论描述、实验观察及多体效应下的集体动力学现象,并探讨其量子应用潜力。
2024-08-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crossing exceptional points in non-Hermitian quantum systems
本文利用不可区分双光子输入探测有损定向耦合器,实验揭示非厄米系统跨越奇异点时量子关联变化及奇异点处Hong-Ou-Mandel干涉由凹陷到峰值的切换。
2024-07-17 physics.optics quant-ph
Moving along an exceptional surface towards a higher-order exceptional point
本文将例外点理论推广至希尔伯特空间维数大于其阶数的情形,发现参数变化提升例外点阶数时其谱响应强度显著增强甚至发散,且不伴随能量本征值发散,并提出了精确鲁棒的数值计算方案。
2023-09-07 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Topological states at exceptional points
本文考虑一个N阶非厄米哈密顿量,其例外点为N阶。我们定义了绝热等价,并探讨了拓扑相位。我们证明了拓扑例外态出现在拓扑不同系统的界面上。我们讨论了拓扑状态甚至出现在封闭系统中。我们探讨了特殊边缘状态的动力学鲁棒性。
2019-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Distance between exceptional points and diabolic points and its implication for the response strength of non-Hermitian systems
例外点是开放量子和波系统中的非厄米简并,在这种情况下,不仅本征能而且相应的本征态合并。这与保守系统中已知的退化形成强烈对比,所谓的恶魔点,在那里只有本征能量退化。在这里,我们通过引入矩阵空间中给定的例外点到恶魔点集的距离的概念来连接这两种退化。我们证明,这个距离决定了一个非厄米特系统的响应强度与此例外点的上限。因此,小的距离意味着对扰动的弱光谱响应和对激发的弱强度响应。这一发现对于依赖于扰动一个恶魔点的特殊点的物理实现有着深远的影响。此外,我们利用这一概念来分析被动系统的频谱响应强度的限制。一些光学和光子学系统的调查,以说明理论。
2022-09-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Verification of exceptional points in the collapse dynamics of Bose-Einstein condensates
在具有吸引接触相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中,稳定的基态和不稳定的激发态在散射长度的临界值处出现切分叉.在分叉点处,两个态的能量和波函数合并,这是例外点的特征。在数值模拟中,通过在散射长度的复扩展空间中包围分叉点,可以观察到异常点的特征,但这种方法不能应用于实验。在这里,我们将展示例外点是如何影响玻色-爱因斯坦凝聚体的坍缩动力学的。对作为坍缩凝聚体波函数的空间延伸给出的时间信号进行谐波反演分析,可以为异常点的存在提供明确的证据。该方法可用于玻色-爱因斯坦凝聚体异常点的实验验证。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Accelerated Non-Reciprocal Transfer of Energy Around an Exceptional Point
我们发展微扰方法来研究和控制非厄米特系统中与例外点相关的动力学现象。特别是,我们将展示如何找到微扰的解决方案的基础上,准确地描述非厄米系统的演化时,包围一个例外点的马格努斯展开。这使我们能够使用最近提出的基于马格努斯的控制策略来设计快速的非互易拓扑操作,其保真度误差的数量级小于其慢得多的绝热对应物。
2021-11-22 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Exceptional points in non-Hermitian Photonics: Applications and Recent Developments
本文综述了非厄米光子平台中例外点的近期发展,并探讨了光学非线性和例外束缚态对未来非厄米光子学的潜在影响。
2023-10-28 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Delayed sudden death of entanglement at exceptional points
大约十年前,物理学家遇到了一种奇怪的量子现象,该现象预示着纠缠在局部噪音环境的影响下会异常死亡,称为纠缠猝死(ESD)。这可能是实现所有基于纠缠的量子信息和计算协议的直接绊脚石。在这项工作中,我们提出了一个计划,以解决这些缺点,利用现象的例外点(EP)。从一个二进制的机械$\mathcal{PT}$对称系统,实现了在optomechanical平台,我们表明,在ESD的大幅延迟,可以通过推动系统向一个例外的点。通过考虑更复杂的三重纠缠,这一发现被进一步推广到更高(三)阶的例外点。
2019-06-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum state tomography across the exceptional point in a single dissipative qubit
由非保迹、非厄米特哈密顿算子描述的有增益和有损失的开放系统,是近年来研究的热点。异常点简并对经典系统动力学的影响已被观察到,通过显着的现象,如宇称-时间对称性破缺过渡,非对称模式切换,和最佳能量转移。另一方面,量子演化和退相干的例外点的后果迄今尚未探索。在此,我们利用后选择在具有可调拉比驱动、耗散和失谐的三能级超导传输子电路上对单个耗散量子比特在其例外点附近进行量子态层析。量子态层析成像揭示了零失谐时的PT对称性破缺跃迁、有限失谐时的退相干增强以及量子比特弛豫态中例外点的量子特征。我们的观察表明,丰富的现象与非厄米物理,如非正交的本征态在一个完全的量子制度和开放的路线,探索和利用特殊的点简并增强传感和量子信息处理。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Observation of non-Bloch parity-time symmetry and exceptional points
宇称时间(PT)对称哈密顿量在非厄米物理学中有着广泛的意义。一个PT对称的哈密顿量可以表现出不同的相位,无论是实的还是复的本征谱,而之间的过渡点,所谓的例外点,产生了一系列的关键行为,具有很大的应用前景。对于空间周期性的非厄米系统,PT对称性通常根据布洛赫带理论来表征和观察,例外点位于布里渊区。在这里,在单光子的非幺正量子行走中,我们发现了一个超越这种普遍智慧的特殊点的新家族。这些“非布洛赫例外点”起源于边界附近的体本征态的积累,称为非厄米趋肤效应,并居住在广义布里渊区。我们的发现打开了通往一个广义PT对称性框架的途径,并揭示了PT对称性和非厄米趋肤效应之间有趣的相互作用。
2021-07-11 cond-mat.quant-gas physics.optics 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
Enantiosensitive exceptional points in open chiral systems
Max-Born-Institut(马克斯·玻恩研究所);Attosecond Quantum Physics Laboratory, Physics Department, King’s College London(伦敦国王学院物理学院阿秒量子物理实验室);Technion-Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Institute of Advanced Studies in Theoretical Chemistry, Technion-Israel Institute of Technology(以色列理工学院理论化学高级研究所);Department of Physics, Humboldt Universität zu Berlin(柏林洪堡大学物理系);Department of Physics, Imperial College London(伦敦帝国理工学院物理系);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
研究非厄米分子手性系统中例外点的对映体特异性,通过环绕EP驱动拓扑布居转移、共振激发放大手性效应、利用手性光纤检测分子手性,结合高对映体敏感性与拓扑稳健性,为非厄米和手性现象探索提供新途径。
2026-07-16 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Fate of exceptional points under interactions: Reduction of topological classifications
尽管最近对非厄米拓扑结构进行了广泛的研究,但理解相互作用效应仍然是一个至关重要的问题。在本文中,我们解决的相互作用的特殊点,这是保护的非平凡的点间隙拓扑结构独特的非厄米特系统。我们在二维参数空间中的分析阐明了例外点和受保护的例外环的存在性,这些环对相互作用是脆弱的;它们仅在非相互作用的情况下受到拓扑保护。这种脆弱性的例外点和安全保护例外环产生的减少非厄米拓扑分类,这是阐明了通过引入拓扑不变量的第二个量子化的哈密顿量的非相互作用和相互作用的情况下。这些拓扑不变量也可用于分析带隙系统的约化现象。上述结果有力地揭示了一般情况下例外点的类似约化现象,为非厄米拓扑的研究开辟了一个新的方向。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Classification of Exceptional Points and Non-Hermitian Topological Semimetals
例外点是由非厄米性引起的普适能级简并。虽然过去几十年见证了他们的新物理学,但尚未获得统一的理解。在这里,我们提出了完整的分类通用拓扑稳定的例外点,根据两种类型的复杂的能隙和基本对称性的电荷共轭,宇称,和时间反转。这种分类揭示了独特的非厄米无隙结构,没有厄米类似物,并系统地预测未知的非厄米半金属和节点超导体;一个拓扑哑铃的特殊点在三维构造作为一个例子。我们的工作铺平了道路,走向更丰富的特殊点和非厄米拓扑半金属的现象和功能。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
A complex periodic QES potential and exceptional points
证明了复$\cal PT$ -对称周期势$V(x) = - ({\rm i} ξ\sin 2x + N)^2$是拟精确可解的,其中$ξ$是实数,$N$是正整数.对于$N \ge 3$的奇数值,它可能导致取决于耦合参数$ξ$的强度的异常点。相应的薛定谔方程也被证明是渐近地过渡到Mathieu方程。在我们的计划中导出的例外点的极限值是一致的Mathieu方程的已知的分支点奇点。
2007-12-20 hep-th math-ph math.MP