論文の概要: Robust topological feature against non-Hermiticity in Jaynes-Cummings Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.06370v1
• Date: Fri, 9 Feb 2024 12:26:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-12 16:50:35.498786
• Title: Robust topological feature against non-Hermiticity in Jaynes-Cummings Model
• Title（参考訳）: Jaynes-Cummingsモデルにおける非ハーモニティに対するロバスト位相的特徴
• Authors: Zu-Jian Ying
• Abstract要約: 我々はJaynes-Cummings Model(JCM)で表されるトポロジ的特徴を解析的に分析する。 非ハーモニティ性はスピン巻面を傾け、トポロジカルな特徴を維持しながら、外面成分を誘導する。
• 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 Jaynes-Cummings Model (JCM) is a fundamental model and building block for light-matter interactions, quantum information and quantum computation. We analytically analyze the topological feature manifested by the JCM in the presence of non-Hermiticity which may be effectively induced by dissipation and decay rates. Indeed, the eigenstates of the JCM are topologically characterized by spin windings in two-dimensional plane. The non-Hermiticity tilts the spin winding plane and induces out-of-plane component, while the topological feature is maintained. In particular, besides the invariant spin texture nodes, we find a non-Hermiticity-induced reversal transition of the tilting angle and spin winding direction with a fractional phase gain at gap closing, a partially level-independent reversal transition without gap closing, and a completely level-independent super invariant point with untilted angle and also without gap closing. Our result demonstrates that the topological feature is robust against non-Hermiticity, which would be favorable in practical applications. On the other hand, one may conversely make use of the disadvantageous dissipation and decay rates to reverse the spin winding direction, which might add a control way for topological manipulation of quantum systems in light-matter interactions.
• Abstract（参考訳）: Jaynes-Cummings Model (JCM) は、光-物質相互作用、量子情報、量子計算のための基本モデルおよび構築ブロックである。 我々は, 散逸と崩壊速度によって効果的に引き起こされる可能性のある非ハーモニティーの存在下で, JCMが示すトポロジカルな特徴を解析的に分析した。 実際、JCMの固有状態は2次元平面におけるスピン巻線によって位相的に特徴づけられる。 非ハーモニティ性はスピン巻面を傾け、位相的特徴を維持しながら外面成分を誘導する。 特に,不変なスピンテクスチャノードの他に,ギャップクローズにおける分数位相ゲインによる傾斜角とスピン巻き方向の逆遷移,ギャップクローズを伴わない部分的レベル非依存逆遷移,および、スティルテッドアングルとギャップクローズのない完全にレベル非依存な超不変点を見いだす。 その結果, 位相的特徴は非ヘルミティシティに対して頑健であり, 実用上有利であることが示された。 一方、スピン巻線方向を逆転させるために不利な散逸と崩壊率を利用する場合もあり、これは光-物質相互作用における量子系のトポロジカルな操作の制御方法を与える可能性がある。

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