論文の概要: Probing Complex-energy Topology via Non-Hermitian Absorption
Spectroscopy in a Trapped Ion Simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15026v1
- Date: Mon, 27 Mar 2023 09:21:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 16:20:19.280982
- Title: Probing Complex-energy Topology via Non-Hermitian Absorption
Spectroscopy in a Trapped Ion Simulator
- Title（参考訳）: 閉じ込め型イオンシミュレーターにおける非ヘルミット吸収分光法による複素エネルギートポロジーの探索
- Authors: Mingming Cao, Kai Li, Wending Zhao, Weixuan Guo, Bingxiag Qi, Xiuying
Chang, Zichao Zhou, Yong Xu, Luming Duan
- Abstract要約: 非エルミート系は複雑なエネルギーを持ち、リンクや結び目のような位相構造をホストすることができる。
ここでは, 複雑なアイジネギーがアンリンク, カンノット, ホップリンク構造を示す単一トラップイオンを持つ2バンド非エルミート模型を実験的に実現した。
我々の研究は、複素エネルギーが非エルミタン吸収分光法を用いて量子シミュレータで実験的に測定できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.658012653724791
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-Hermitian systems generically have complex energies, which may host
topological structures, such as links or knots. While there has been great
progress in experimentally engineering non-Hermitian models in quantum
simulators, it remains a significant challenge to experimentally probe complex
energies in these systems, thereby making it difficult to directly diagnose
complex-energy topology. Here, we experimentally realize a two-band
non-Hermitian model with a single trapped ion whose complex eigenenergies
exhibit the unlink, unknot or Hopf link topological structures. Based on
non-Hermitian absorption spectroscopy, we couple one system level to an
auxiliary level through a laser beam and then experimentally measure the
population of the ion on the auxiliary level after a long period of time.
Complex eigenenergies are then extracted, illustrating the unlink, unknot or
Hopf link topological structure. Our work demonstrates that complex energies
can be experimentally measured in quantum simulators via non-Hermitian
absorption spectroscopy, thereby opening the door for exploring various
complex-energy properties in non-Hermitian quantum systems, such as trapped
ions, cold atoms, superconducting circuits or solid-state spin systems.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート系は一般に複雑なエネルギーを持ち、リンクや結び目のような位相構造を持つ。
量子シミュレーターにおける非エルミタン模型の実験的な工学的な進歩は大きいが、これらの系の複雑なエネルギーを実験的に探究することは大きな課題であり、複雑なエネルギートポロジーを直接診断することは困難である。
ここでは, 複素固有エネルギーがunlink, unknot, hopfリンク位相構造を示す1つのトラップイオンを持つ2バンド非ヘルミティアンモデルを実験的に実現する。
非エルミート吸収分光法に基づき、レーザービームを介して1つの系レベルを補助レベルに結合し、長い時間後にイオンの集団を補助レベル上で実験的に測定する。
複素固有エネルギーは抽出され、unlink、unknotまたはhopfリンクトポロジー構造を示す。
本研究は, 複素エネルギーを非エルミート吸収分光法により量子シミュレータで実験的に測定できることを示し, トラップイオン, 低温原子, 超伝導回路, 固体スピン系などの非エルミート量子系における複素エネルギー特性を探索する扉を開く。
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