論文の概要: Imaginary spin-orbital coupling in parity-time symmetric systems with
momentum-dependent gain and loss
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07764v1
- Date: Tue, 15 Mar 2022 10:37:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 01:20:20.345449
- Title: Imaginary spin-orbital coupling in parity-time symmetric systems with
momentum-dependent gain and loss
- Title（参考訳）: 運動量依存利得と損失を持つパリティ時間対称系における仮想スピン軌道結合
- Authors: Jieli Qin, Lu Zhou, Guangjiong Dong
- Abstract要約: 我々は、$mathcalPT$-symmetric spin-1/2システムにおいて、運動量依存的な利得と損失が新しいタイプのSOCを合成できることを示す。
想像上のSOCはシステムのエネルギースペクトルを大きく変えることができる。
想像上のSOCは$mathcalPT$-symmetric-based coherent wavempls/absorbersの工学にも応用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1850601375335073
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Spin-orbital coupling (SOC) and parity-time ($\mathcal{PT}$) symmetry both
have attracted paramount research interest in condensed matter physics, cold
atom physics, optics and acoustics to develop spintronics, quantum computation,
precise sensors and novel functionalities. Natural SOC is an intrinsic
relativistic effect. However, there is an increasing interest in synthesized
SOC nowadays. Here, we show that in a $\mathcal{PT}$-symmetric spin-1/2 system,
the momentum-dependent balanced gain and loss can synthesize a new type of SOC,
which we call imaginary SOC. The imaginary SOC can substantially change the
energy spectrum of the system. Firstly, we show that it can generate a pure
real energy spectrum with a double-valleys structure. Therefore, it has the
ability to generate supersolid stripe states. Especially, the imaginary SOC
stripe state can have a high contrast of one. Moreover, the imaginary SOC can
also generate a spectrum with tunable complex energy band, in which the waves
are either amplifying or decaying. Thus, the imaginary SOC would also find
applications in the engineering of $\mathcal{PT}$-symmetry-based coherent wave
amplifiers/absorbers. Potential experimental realizations of imaginary SOC are
proposed in cold atomic gases and systems of coupled waveguides constituted of
nonlocal gain and loss.
- Abstract（参考訳）: スピン軌道結合(SOC)とパリティ時間(\mathcal{PT}$)対称性はともに、凝縮物質物理学、冷原子物理学、光学、音響学において、スピントロニクス、量子計算、精密センサー、新しい機能に最も関心を寄せている。
天然SOCは本質的な相対論的効果である。
しかし、近年は合成SOCへの関心が高まっている。
ここでは、$\mathcal{PT}$-symmetric spin-1/2 系において、運動量依存的ゲインとロスが新しいタイプの SOC を合成できることを示し、これを虚 SOC と呼ぶ。
想像上のSOCはシステムのエネルギースペクトルを大きく変えることができる。
まず、二重バレー構造を持つ純粋な実エネルギースペクトルを生成することができることを示す。
したがって、超固体のストライプ状態を生成する能力を持つ。
特に、想像上のSOCストライプ状態は、高いコントラストを有することができる。
さらに、想像上のSOCは、波が増幅または減衰している可変複素エネルギーバンドを持つスペクトルを生成することもできる。
したがって、想像上のsocは、$\mathcal{pt}$-symmetry-based coherent wave amplifiers/absorbers の工学にも応用できる。
低温原子ガスおよび非局所的な利得と損失からなる結合導波路系において、想像上のSOCの潜在的実験的実現が提案されている。
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