論文の概要: Unbalanced gain and loss in a quantum photonic system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.13526v1
• Date: Tue, 25 Jul 2023 14:18:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-26 16:46:13.891123
• Title: Unbalanced gain and loss in a quantum photonic system
• Title（参考訳）: 量子フォトニック系における不均衡利得と損失
• Authors: C. A. Downing and O. I. R. Fox
• Abstract要約: 物理学における理論は、調査中の物理系のある種の地図を提供し、起こりうるあらゆる種類の行動を示す。 マップ上の特定の点は、システムがどのように役立つか、興味深い方法で反応するかを記述するため、他のものよりも重要である。 一対の結合量子ビットは利得と損失のバランスの取れない比で与えられる。 特に、特性スペクトルの特徴と、定常状態における量子絡みの突然の喪失の原因となる点を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Theories in physics can provide a kind of map of the physical system under investigation, showing all of the possible types of behavior which may occur. Certain points on the map are of greater significance than others, because they describe how the system responds in a useful or interesting manner. For example, the point of resonance is of particular importance when timing the pushes onto a person sat on a swing. More sophisticatedly, so-called exceptional points have been shown to be significant in optical systems harbouring both gain and loss, as typically described by non-Hermitian Hamiltonians. However, expressly quantum points of interest -- be they exceptional points or otherwise -- arising in quantum photonic systems have been far less studied. Here we consider a paradigmatic model: a pair of coupled qubits subjected to an unbalanced ratio of gain and loss. We mark on its map several flavours of both exceptional and critical points, each of which are associated with unconventional physical responses. In particular, we uncover the points responsible for characteristic spectral features and for the sudden loss of quantum entanglement in the steady state. Our results provide perspectives for characterizing quantum photonic systems beyond effective non-Hermitian Hamiltonians, and suggest a hierarchy of intrinsically quantum points of interest.
• Abstract（参考訳）: 物理学の理論は、調査中の物理系のある種の地図を提供し、起こりうる全ての種類の振る舞いを示すことができる。 マップ上の特定の点は、システムがどのように役立つか、興味深い方法で反応するかを記述するため、他のものよりも重要である。 例えば、共鳴点(英: point of resonance)は、スウィングに座った人物へのプッシュのタイミングを判断するときに特に重要である。 より高度に、いわゆる例外点は、通常非エルミート的ハミルトニアンによって記述されるように、ゲインと損失の両方を収容する光学系において重要であることが示されている。 しかし、量子フォトニクス系で生じる量子的興味点(例外点かそれ以外)は、はるかに研究されていない。 ここでは、1組の結合量子ビットが利得と損失のバランスの取れない比を受けるというパラダイムモデルを考える。 我々は、その地図上に、例外的かつ臨界的な点のいくつかの風味をマークし、それぞれが非伝統的な物理応答と関連付けられている。 特に、特性スペクトルの特徴と定常状態における量子エンタングルメントの突然の損失に起因した点を明らかにする。 本研究は,非エルミート型ハミルトニアンを超えて量子フォトニックシステムを特徴づける視点を提供し,本質的に興味のある量子点の階層を示唆する。

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