論文の概要: Measuring topological invariants for higher-order exceptional points in
quantum multipartite systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02839v1
- Date: Mon, 5 Feb 2024 09:51:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-06 17:14:06.978876
- Title: Measuring topological invariants for higher-order exceptional points in
quantum multipartite systems
- Title（参考訳）: 量子多部系における高次例外点に対する位相不変量の測定
- Authors: Pei-Rong Han, Wen Ning, Xin-Jie Huang, Ri-Hua Zheng, Shou-Bang Yang,
Fan Wu, Zhen-Biao Yang, Qi-Ping Su, Chui-Ping Yang, Shi-Biao Zheng
- Abstract要約: パラメータ空間におけるこのEP3を取り巻くループに沿って複素固有スペクトルをマッピングすることにより、EP3の位相不変量を実験的に定量化する。
我々の結果は、例外位相の研究を、多粒子の絡み合った固有状態を持つ完全量子力学モデルに拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9978167252091723
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Owing to the presence of exceptional points (EPs), non-Hermitian (NH) systems
can display intriguing topological phenomena without Hermitian analogs.
However, experimental characteristics of exceptional topological invariants
have been restricted to second-order EPs (EP2s) in classical or semiclassical
systems. We here propose an NH multi-qubit model with higher-order EPs, each of
which is underlain by a multifold-degenerate multipartite entangled eigenstate.
We implement the three-qubit model by controllably coupling a superconducting
qubit to two microwave resonators, one serving as a Hermitian photonic qubit
while the other as an NH qubit. We experimentally quantify the topological
invariant for an EP3, by mapping out the complex eigenspectra along a loop
surrounding this EP3 in the parameter space. The nonclassicality of the
realized topology is manifested by the observed quantum correlations in the
corresponding eigenstates. Our results extend research of exceptional topology
to fully quantum-mechanical models with multi-partite entangled eigenstates. We
further demonstrate the non-reciprocal transmission of a single photon, during
which the photon is nonlocally shared by three individual elements.
- Abstract（参考訳）: 例外点 (EPs) の存在により、非エルミート系 (NH) はエルミート類縁体なしで興味深い位相現象を見せることができる。
しかし、例外的位相不変量の実験的特性は古典的あるいは半古典的システムにおいて二階EP(EP2s)に制限されている。
本稿では,高次EPを持つNHマルチキュービットモデルを提案する。
我々は、超伝導量子ビットを2つのマイクロ波共振器に制御的に結合し、3量子ビットモデルを実装した。
パラメータ空間におけるこのEP3を取り巻くループに沿って複素固有スペクトルをマッピングすることにより、EP3の位相不変量を実験的に定量化する。
実現されたトポロジーの非古典性は、対応する固有状態における観測された量子相関によって示される。
我々の結果は、例外位相の研究を、多粒子交絡固有状態を持つ完全量子力学モデルに拡張する。
さらに、光子が3つの個々の元素によって非局所的に共有される1つの光子の非相互伝達を実証する。
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