論文の概要: Adiabaticity in nonreciprocal Landau-Zener tunneling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.02934v4
• Date: Mon, 19 Sep 2022 16:24:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 21:48:53.277279
• Title: Adiabaticity in nonreciprocal Landau-Zener tunneling
• Title（参考訳）: 非相互ランダウ・ツェナートンネルの断熱性
• Authors: Wen-Yuan Wang, Bin Sun, and Jie Liu
• Abstract要約: 本研究では,Landau-Zener トンネル (LZT) を相互に結合しない自己相互作用型2レベル系のトンネルとして検討する。 弱い非相反体制下でのEPの古典的作用により, 断熱トンネルの確率を正確に予測できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.674326574708779
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the Landau-Zener tunneling (LZT) of a self-interacting two-level system in which the coupling between the levels is nonreciprocal. In such a non-Hermitian system, when the energy bias between two levels is adjusted very slowly, i.e., in the adiabatic limit, we find that a quantum state can still closely follow the eigenstate solution until it encounters the exceptional points (EPs) at which two eigenvalues and their corresponding eigenvectors coalesce. In the absence of the nonlinear self-interaction, we can obtain explicit expressions for the eigenvectors and eigenvalues and analytically derive the adiabatic LZT probability from invariants at EPs. In the presence of the nonlinear interaction, the dynamics of the adiabatic evolutions are explicitly demonstrated with the help of classical trajectories in the plane of the two canonical variables of the corresponding classical Josephson Hamiltonian. We show that the adiabatic tunneling probabilities can be precisely predicted by the classical action at EPs in the weak nonreciprocal regime. In a certain region of strong nonreciprocity, we find that interestingly, the nonlinear interaction effects can be completely suppressed so that the adiabatic tunneling probabilities are identical to their linear counterparts. We also obtain a phase diagram for large ranges of nonreciprocity and nonlinear interaction parameters to explicitly demonstrate where the adiabaticity can break down, i.e., the emergence of the nonzero tunneling probabilities even in adiabatic limit.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, レベル間の結合が非相互である自己相互作用型2レベルシステムのlandau-zener tunneling(lzt)について検討する。 このような非エルミート系において、2つの準位の間のエネルギーバイアスが非常にゆっくりと調整されるとき、すなわち、断熱限界において、量子状態は2つの固有値とその固有ベクトルが合体する例外点(eps)に遭遇するまで、固有状態解に密接に従うことができる。 非線形自己相互作用がなければ、固有ベクトルと固有値の明示的な式を得ることができ、EPの不変量から断熱的LZT確率を解析的に導き出すことができる。 非線形相互作用の存在下では、断熱的進化のダイナミクスは、対応する古典的ジョゼフソン・ハミルトニアンの2つの正準変数の平面における古典的軌道の助けを借りて明らかに示される。 弱い非相反状態におけるEPの古典的作用により, 断熱トンネルの確率を正確に予測できることを示す。 強い非相反性のある特定の領域では、非線形相互作用効果が完全に抑制され、断熱トンネルの確率は線形のそれと同一であることが興味深い。 また,非整合性および非線形相互作用パラメータの広い範囲の位相図も取得し,断熱性がどこで崩壊するか,すなわち断熱限界においても非零トンネル確率の出現を明示する。

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