論文の概要: Restoration of the non-Hermitian bulk-boundary correspondence via topological amplification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.12427v3
• Date: Sat, 27 May 2023 20:21:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-31 03:50:14.531182
• Title: Restoration of the non-Hermitian bulk-boundary correspondence via topological amplification
• Title（参考訳）: トポロジカル増幅による非エルミートバルク境界対応の復元
• Authors: Matteo Brunelli, Clara C. Wanjura, Andreas Nunnenkamp
• Abstract要約: 非エルミート格子ハミルトンは、境界条件に対する特別な種類のエネルギーギャップと極端な感度を示す。 NH皮膚効果により、エッジとバルク状態の分離が曖昧になる。 NHハミルトニアンの最もパラダイム的なクラスに対するバルク境界対応を復元する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Non-Hermitian (NH) lattice Hamiltonians display a unique kind of energy gap and extreme sensitivity to boundary conditions. Due to the NH skin effect, the separation between edge and bulk states is blurred and the (conventional) bulk-boundary correspondence is lost. Here, we restore the bulk-boundary correspondence for the most paradigmatic class of NH Hamiltonians, namely those with one complex band and without symmetries. We obtain the desired NH Hamiltonian from the (mean-field) unconditional evolution of driven-dissipative cavity arrays, in which NH terms -- in the form of non-reciprocal hopping amplitudes, gain and loss -- are explicitly modeled via coupling to (engineered and non-engineered) reservoirs. This approach removes the arbitrariness in the definition of the topological invariant, as point-gapped spectra differing by a complex-energy shift are not treated as equivalent; the origin of the complex plane provides a common reference (base point) for the evaluation of the topological invariant. This implies that topologically non-trivial Hamiltonians are only a strict subset of those with a point gap and that the NH skin effect does not have a topological origin. We analyze the NH Hamiltonians so obtained via the singular value decomposition, which allows to express the NH bulk-boundary correspondence in the following simple form: an integer value $\nu$ of the topological invariant defined in the bulk corresponds to $\vert \nu\vert$ singular vectors exponentially localized at the system edge under open boundary conditions, in which the sign of $\nu$ determines which edge. Non-trivial topology manifests as directional amplification of a coherent input with gain exponential in system size. Our work solves an outstanding problem in the theory of NH topological phases and opens up new avenues in topological photonics.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート(nh)格子ハミルトニアンは、特異なエネルギーギャップと境界条件に対する極度の感度を示す。 NH皮膚効果により、エッジとバルク状態の分離が曖昧になり、(従来の)バルク境界対応が失われる。 ここでは、NHハミルトニアンの最もパラダイム的なクラス、すなわち1つの複素バンドを持ち、対称性を持たないクラスに対するバルク境界対応を復元する。 我々は,非相互ホッピング振幅,利得および損失という形でのnh項が,(工学的かつ非工学的)貯水池とのカップリングによって明示的にモデル化される,駆動散逸キャビティアレイの(平均場)無条件進化から所望のnhハミルトニアンを得る。 このアプローチは位相不変量の定義における任意性を取り除くものであり、複素エネルギーシフトによって異なる点ガッピングスペクトルは同値ではない;複素平面の起源は位相不変量の評価のための共通の参照(基底点)を提供する。 これは、トポロジカルに非自明なハミルトニアンは点ギャップを持つ部分集合の厳密な部分集合であり、NHスキン効果がトポロジカルな起源を持たないことを意味する。 特異値分解(singular value decomposition)によって得られるnhハミルトニアンの解析により、nh バルク境界対応を次のように単純な形で表現することができる: バルクで定義される位相不変量の整数値 $\nu$ は、開境界条件下で系端で指数関数的に局在化した$\vert \nu\vert$ 特異ベクトルに対応し、$\nu$ の符号がどの辺を決定する。 非自明なトポロジーは、システムサイズが指数関数的なコヒーレント入力の方向増幅として現れる。 我々の研究は、NHトポロジカル位相の理論における卓越した問題を解決し、トポロジカルフォトニクスの新しい道を開く。

関連論文リスト

• Topologically protected negative entanglement [2.498439320062193]
  ギャップレス2次元平坦バンドは、新しい$S_Asim -frac12L_y2log L$スーパーボリュームロー絡み挙動を示す。 負の絡み合いは、非エルミート臨界皮膚圧縮として知られる新しいメカニズムに遡ることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-05T19:00:12Z)
• Model non-Hermitian topological operators without skin effect [0.0]
  任意の次元における絶縁および隙間のない位相位相に対する非エルミート作用素(NH)を構成する原理を提案する。 NHトポロジカル絶縁体を$d=1,2$,$3$,およびNHトポロジカルディラック,ワイルおよびノルダルループ半金属に対して,これらの一般かつ堅牢な結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-21T17:59:29Z)
• Bulk-boundary correspondence and singularity-filling in long-range free-fermion chains [0.0]
  本稿では,1次元BDIおよびAIII対称性クラスにおけるギャップ付き変換不変モデルの解法を提案する。 これらの鎖の物理学は、ハミルトニアンのカップリングによって決定される複素函数を研究することによって解明される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-28T19:00:02Z)
• Non-Gaussian superradiant transition via three-body ultrastrong coupling [62.997667081978825]
  3体結合を特徴とする量子光学ハミルトニアンのクラスを導入する。 提案手法は,検討されたモデルを実装した最先端技術に基づくサーキットQED方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-07T15:39:21Z)
• Non-Hermitian $C_{NH} = 2$ Chern insulator protected by generalized rotational symmetry [85.36456486475119]
  非エルミート系は、系の一般化された回転対称性$H+=UHU+$によって保護される。 我々の発見は、トポロジ的不変量の大きな値によって特徴づけられる新しい非エルミート的トポロジカルシステムへの道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-24T15:50:22Z)
• Boundary theories of critical matchgate tensor networks [59.433172590351234]
  AdS/CFT対応の重要な側面は、双曲格子上のテンソルネットワークモデルの観点から捉えることができる。 マッチゲート制約を満たすテンソルに対しては、これらは以前、乱れた境界状態を生成することが示されている。 これらのハミルトニアンは、解析的な玩具モデルによって捉えられたマルチスケールの準周期対称性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-06T18:00:03Z)
• Bridging the gap between topological non-Hermitian physics and open quantum systems [62.997667081978825]
  局所摂動に対する応答を測定することにより,異なる位相位相間の遷移を検出する方法を示す。 我々の定式化は1Dハタノ・ネルソンモデルで例示され、ボソニックケースとフェルミオンケースの違いを強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-22T18:00:17Z)
• Spectrum of localized states in fermionic chains with defect and adiabatic charge pumping [68.8204255655161]
  有限領域結合を持つ2次フェルミオン鎖の局在状態について検討する。 我々は、ハミルトニアンの摂動に対するバンド間の接続の堅牢性を分析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-20T18:44:06Z)
• Spectral clustering under degree heterogeneity: a case for the random walk Laplacian [83.79286663107845]
  本稿では,ランダムウォークラプラシアンを用いたグラフスペクトル埋め込みが,ノード次数に対して完全に補正されたベクトル表現を生成することを示す。 次数補正ブロックモデルの特別な場合、埋め込みはK個の異なる点に集中し、コミュニティを表す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-03T16:36:27Z)
• Correspondence between non-Hermitian topology and directional amplification in the presence of disorder [0.0]
  障害がない場合には、非局所散逸表示の方向増幅を施した特定の駆動散逸性空洞アレイを作製した。 NHトポロジと指向性増幅の対応性は障害の有無においても有意であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-27T18:00:01Z)
• Phase Transitions and Generalized Biorthogonal Polarization in Non-Hermitian Systems [0.0]
  非エルミート的(NH)ハミルトニアンは散逸系を記述するのに用いられる。 生物直交偏極は境界状態の存在を示す実空間不変量として機能することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-23T11:08:50Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。