論文の概要: Petermann factors and phase rigidities near exceptional points
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.00764v2
- Date: Fri, 11 Aug 2023 08:01:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-14 17:13:29.027857
- Title: Petermann factors and phase rigidities near exceptional points
- Title（参考訳）: 例外点近傍のピーターマン因子と位相剛性
- Authors: Jan Wiersig
- Abstract要約: ピーターマン因子と位相剛性は、開量子および波動系の様々な側面に便利な測度である。
非エルミート退化に近い2つの重要な量、いわゆる例外点の挙動について論じる。
小型の一般摂動の場合、例外点のスペクトル応答強度との関係を示す解析的明示的な公式を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Petermann factor and the phase rigidity are convenient measures for
various aspects of open quantum and wave systems, such as the sensitivity of
energy eigenvalues to perturbations or the magnitude of quantum excess noise in
lasers. We discuss the behavior of these two important quantities near
non-Hermitian degeneracies, so-called exceptional points. For small generic
perturbations, we derive analytically explicit formulas which reveal a relation
to the spectral response strength of the exceptional point. These formulas shed
light on the possibilities for enhanced sensing in passive systems. The
predictions of the general theory are successfully compared to analytical
solutions of a toy model. Moreover, it is demonstrated that the connection
between the Petermann factor and the spectral response strength provides the
basis for an efficient numerical scheme to calculate the latter. Our theory is
also important in the presence of the unavoidable imperfections in the
fabrication of exceptional points as it allows to determine of what is left of
the sensitivity for such imperfect exceptional points studied in experiments.
- Abstract（参考訳）: ピーターマン因子と位相剛性は、摂動に対するエネルギー固有値の感度やレーザーにおける量子過剰ノイズの大きさなど、オープン量子および波動系の様々な側面に便利な尺度である。
非エルミート退化に近い2つの重要な量の挙動を議論する。
小型の一般摂動の場合、例外点のスペクトル応答強度との関係を示す解析的明示的な公式を導出する。
これらの公式はパッシブシステムにおけるセンシングの強化の可能性に光を当てた。
一般理論の予測は、おもちゃモデルの解析解と比較に成功している。
さらに, ピーターマン係数とスペクトル応答強度との関係は, 後者を計算するための効率的な数値計算の基礎となることを証明した。
我々の理論は、実験で研究されたような不完全な例外点に対する感度の残余を決定できるため、例外点の作成において避けられない欠陥の存在においても重要である。
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