論文の概要: Experimental simulation of the Parity-Time-symmetric dynamics using photonics qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.08985v1
• Date: Sun, 19 Apr 2020 23:08:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-23 00:49:14.441347
• Title: Experimental simulation of the Parity-Time-symmetric dynamics using photonics qubits
• Title（参考訳）: フォトニクス量子ビットを用いたパリティ時間対称力学の実験シミュレーション
• Authors: Wei-Chao Gao, Chao Zheng, Lu Liu, Tiejun Wang and Chuan Wang
• Abstract要約: PT対称ハミルトニアンの作用下での2レベル系の一般的な力学進化を実験的に実証した。 我々の研究は、量子シミュレーションと量子情報処理のためにPT対称ハミルトンのエキゾチックな性質をさらに活用するためのルートを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.67529162088556
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The concept of parity-time (PT) symmetry originates from the framework of quantum mechanics, where if the Hamiltonian operator satisfies the commutation relation with the parity and time operators, it shows all real eigen-energy spectrum. Recently, PT symmetry was introduced into optics, electronic circuits, acoustics, and so many other classical fields to further study the dynamics of the Hamiltonian and the energy of the system. Focusing on the dynamical evolution of the quantum state under the action of PT symmetric Hamiltonian, here we experimentally demonstrated the general dynamical evolution of a two-level system under the PT symmetric Hamiltonian using single-photon system. By enlarging the system using ancillary qubits and encoding the subsystem under the non-Hermitian Hamiltonian with post-selection, the evolution of the state can be observed with a high fidelity when the successfully parity-time symmetrically evolved subspace is solely considered. Owing to the effectively operation of the dilation method, our work provides a route for further exploiting the exotic properties of PT symmetric Hamiltonian for quantum simulation and quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: パリティ時間(英語版)(pt)対称性の概念は、ハミルトニアン作用素がパリティと時間作用素との可換関係を満たす場合、すべての実固有エネルギースペクトルを示す量子力学の枠組みに由来する。 近年、PT対称性は光学、電子回路、音響など多くの古典的分野に導入され、ハミルトニアンの力学と系のエネルギーについてさらなる研究が行われた。 PT対称ハミルトニアンの作用下での量子状態の動的進化に着目し、単光子系を用いたPT対称ハミルトニアンの下での2レベル系の一般的な動的進化を実験的に実証した。 連立量子ビットを用いてシステムを拡張し、非エルミートハミルトニアン・ハミルトニアンの下でサブシステムを符号化することで、状態の進化をパリティタイム対称発展部分空間のみを考慮すれば、高い忠実度で観察することができる。 拡張法の効果的な操作により,pt対称ハミルトニアンの量子シミュレーションや量子情報処理におけるエキゾチックな性質をさらに活用するための経路を提供する。

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