論文の概要: Chiral and non-chiral swift mode conversion near an exception point with
dynamic adiabaticity engineering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.12912v2
- Date: Fri, 2 Feb 2024 10:24:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-05 20:26:49.898770
- Title: Chiral and non-chiral swift mode conversion near an exception point with
dynamic adiabaticity engineering
- Title（参考訳）: 動的断熱工学による例外点近傍のキラルおよび非キラル急速モード変換
- Authors: Dong Wang, Wen-Xi Huang, Bo Zhou, Wenduo Yu, Pei-Chao Cao, Yu-Gui
Peng, Zhengyang Zhou, Hongsheng Chen, Xue-Feng Zhu, Ying Li
- Abstract要約: 非エルミート・ハミルトニアンの進化におけるアディバチティ(adiabaticity)を設計する手法を紹介する。
従来の準断熱進化と同じモード変換の質を、わずか4分の1の時間で達成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.5828793416761
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The eigenvalue of a non-Hermitian Hamiltonian often forms a self-intersecting
Riemann surface, leading to a unique mode conversion phenomenon when the
Hamiltonian evolves along certain loop paths around an exceptional point (EP).
However, two fundamental problems exist with the conventional scheme of EP
encircling: the speed of mode conversion is restricted by the adiabatic
requirement, and the chirality cannot be freely controlled. Here, we introduce
a method which dynamically engineers the adiabaticity in the evolution of
non-Hermitian Hamiltonians that allows for both chiral and non-chiral mode
conversion on the same path. Our method is based on quantifying and controlling
the instantaneous adiabaticity, allowing for non-uniform evolution throughout
the entire path. We apply our method into the microwave waveguide system and by
optimizing the distributed adiabaticity along the evolution loop, we achieve
the same quality of mode conversion as conventional quasi-adiabatic evolution
in only one-fourth of the time. Our approach provides a comprehensive and
universal solution to address the speed and chirality challenges associated
with EP encircling. It also facilitates the dynamic manipulation and regulation
of non-adiabatic processes, thereby accelerating the operation and allowing for
a selection among various mode conversion patterns.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート的ハミルトニアンの固有値は、しばしば自己交差リーマン曲面を形成するため、ハミルトニアンが例外点 (EP) の周りの特定のループ経路に沿って進化する際、ユニークなモード変換現象を引き起こす。
モード変換の速度は断熱的な要求によって制限され、キラリティーは自由に制御できない。
ここでは,非エルミートハミルトニアンの進化において,同じ経路上でのカイラルモードと非カイラルモードの変換を動的に行う手法を提案する。
本手法は, 即時断熱性の定量化と制御を基本とし, 経路全体の不均一な進化を可能にする。
本手法をマイクロ波導波路系に適用し, 進化ループに沿った分散断熱性を最適化することにより, 従来の準断熱進化と同等のモード変換を, わずか4分の1の時間で達成する。
我々のアプローチはEPを取り巻くスピードとキラリティの問題に対処するための包括的で普遍的な解決策を提供する。
また、非断熱的なプロセスの動的な操作と制御が容易になり、操作を加速し、様々なモード変換パターンを選択できる。
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