論文の概要: Quantum Phase Diagram of PT-Symmetry or Broken in a Non-Hermitian Photonic Structure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00189v1
• Date: Wed, 1 Mar 2023 02:36:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 16:08:54.167539
• Title: Quantum Phase Diagram of PT-Symmetry or Broken in a Non-Hermitian Photonic Structure
• Title（参考訳）: 非エルミートフォトニック構造におけるPT-SymmetryまたはBrokenの量子位相図
• Authors: Xinchen Zhang and Yun Ma and Qi Liu and Yali Jia and Qi Zhang and Zhanqiang Bai and Junxiang Zhang and Qihuang Gong and Ying Gu
• Abstract要約: 両フォトニック構造における2つの例外線で束縛されたPT対称性とPT破壊機構を解析的に取得した。 現実性を考慮した場合、弱利得条件下での定常状態が同定される。 PT壊れた双方向導波路系では、多光子状態は量子干渉によってオンデマンドで工学することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.34383058902636
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Classically, PT symmetry or broken in photonic structures is well studied, where only average effect of gain and loss on each optical mode is considered. However, in quantum, the role of gain or loss in a non-hermitian system is totally different, the specific quantum optical effect induced by which has never been studied. Here, we analytically obtained the PT-symmetry and PT-broken regime bounded by two exceptional lines in a bi-photonic structure with both gain and loss simultaneously existing. For the consideration of reality, the steady state condition under the weak gain is identified. We defined the exchange operator to represent the photon exchange between two modes and further to characterize the transition from PT symmetry to broken. Also, in the PT broken bi-waveguide system, multi-photon state can be on-demand engineered through the quantum interference. Quantum PT-Phase diagram with steady state regime is the basis to study the quantum state fabrication, quantum interferences, and logic operations in non-hermitian quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 古典的には、pt対称性やフォトニック構造の破断はよく研究されており、各光学モードに対する利得と損失の平均効果のみが考慮される。 しかし、量子では、非エルミート系における利得や損失の役割は全く異なり、研究されていない特定の量子光学効果が引き起こされる。 そこで本研究では,利得と損失の両面を同時に有する両フォトニック構造において,2つの例外線で束縛されたPT対称性とPT破壊状態の解析を行った。 現実性を考慮して、弱い利得の下での定常状態が同定される。 2つのモード間の光子交換を表す交換演算子を定義し、さらにpt対称性から破れへの遷移を特徴付ける。 また、pt壊れたbi-waveguideシステムでは、マルチ光子状態は量子干渉によってオンデマンドに設計できる。 定常状態配置を持つ量子pt相図は、非エルミート量子系における量子状態の生成、量子干渉、論理演算を研究する基礎である。

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