論文の概要: Restoring Adiabatic State Transfer in Time-Modulated Non-Hermitian Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.15298v1
• Date: Fri, 23 Feb 2024 12:53:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-26 14:29:15.339327
• Title: Restoring Adiabatic State Transfer in Time-Modulated Non-Hermitian Systems
• Title（参考訳）: 時間変調非エルミタン系における断熱状態の回復
• Authors: Ievgen I. Arkhipov, Fabrizio Minganti, Adam Miranowicz, \c{S}ahin K. \"Ozdemir, Franco Nori
• Abstract要約: 非エルミート系の例外点(EP)を動的に巻くと断熱性が達成できることを示す。 我々の発見は、量子領域と古典領域の両方で様々な波動操作プロトコルを進化させるという約束を提供する。
• 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: Non-Hermitian systems have attracted much interest in recent decades, driven partly by the existence of exotic spectral singularities, known as exceptional points (EPs), where the dimensionality of the system evolution operator is reduced. Among various intriguing applications, the discovery of EPs has suggested the potential for implementing a symmetric mode switch, when encircling them in a system parameter space. However, subsequent theoretical and experimental works have revealed that {\it dynamical} encirclement of EPs invariably results in asymmetric mode conversion; namely, the mode switching depends only on the winding direction but not on the initial state. This chirality arises from the failure of adiabaticity due to the complex spectrum of non-Hermitian systems. Although the chirality revealed has undoubtedly made a significant impact in the field, a realization of the originally sought symmetric adiabatic passage in non-Hermitian systems with EPs has since been elusive. In this work, we bridge this gap and theoretically demonstrate that adiabaticity, and therefore a symmetric state transfer, is achievable when dynamically winding around an EP. This becomes feasible by specifically choosing a trajectory in the system parameter space along which the corresponding evolution operator attains a real spectrum. Our findings, thus, offer a promise for advancing various wave manipulation protocols in both quantum and classical domains.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート系は、系の進化作用素の次元が減少する例外点 (EPs) と呼ばれる異種スペクトル特異点の存在によって、ここ数十年で多くの関心を集めている。 様々な興味深い応用の中で、EPの発見はシステムパラメータ空間を囲む際に対称モードスイッチを実装する可能性を示唆している。 しかし、その後の理論的および実験的研究により、EPの循環が不規則に非対称なモード変換をもたらすことが明らかとなった。 このキラリティは、非エルミート系の複素スペクトルによる断熱性の失敗から生じる。 キラリティーは明らかにこの分野に大きな影響を与えたが、EPを持つ非エルミート系における元々求められていた対称断熱通路の実現は、その後解明されてきた。 本研究では,このギャップを橋渡しし,EPを動的に巻き回すと,断熱性,すなわち対称状態移動が達成可能であることを理論的に証明する。 これは、対応する進化作用素が実スペクトルに達するような系パラメータ空間の軌跡を具体的に選択することで実現可能である。 そこで本研究では,量子領域と古典領域の両方において,様々な波動操作プロトコルの進歩を約束する。

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