論文の概要: Non-Markovian Quantum Exceptional Points

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.18362v1
• Date: Wed, 26 Jun 2024 14:01:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-27 13:19:36.053534
• Title: Non-Markovian Quantum Exceptional Points
• Title（参考訳）: 非マルコフ量子例外点
• Authors: Jhen-Dong Lin, Po-Chen Kuo, Neill Lambert, Adam Miranowicz, Franco Nori, Yueh-Nan Chen,
• Abstract要約: 非マルコフ力学の数値的正確な記述に基づく理論的枠組みを提案する。 マルコフ極限では観測できない純粋非マルコフ EP を公表する。 これらの発見は、非マルコフ貯水池工学と非エルミート物理学の理論的基礎と新しい道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.691134806386887
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Exceptional points (EPs) are singularities in the spectra of non-Hermitian operators, where eigenvalues and eigenvectors coalesce. Recently, open quantum systems have been increasingly explored as EP testbeds due to their natural non-Hermitian nature. However, existing works mostly focus on the Markovian limit, leaving a gap in understanding EPs in the non-Markovian regime. In this work, we address this gap by proposing a theoretical framework based on two numerically exact descriptions of non-Markovian dynamics: the pseudomode mapping and the hierarchical equations of motion. The proposed framework enables conventional spectral analysis for EP identification, establishing direct links between EPs and dynamic manifestations in open systems, such as non-exponential decays and enhanced sensitivity to external perturbations. We unveil pure non-Markovian EPs that are unobservable in the Markovian limit. Remarkably, the EP aligns with the Markovian-to-non-Markovian transition, and the EP condition is adjustable by modifying environmental spectral properties. Moreover, we show that structured environments can elevate EP order, thereby enhancing the system's sensitivity. These findings lay a theoretical foundation and open new avenues for non-Markovian reservoir engineering and non-Hermitian physics.
• Abstract（参考訳）: 例外点 (EPs) は非エルミート作用素のスペクトルの特異点であり、固有値と固有ベクトルが結合する。 近年、オープン量子系は自然の非エルミート性のためにEPテストベッドとして研究されている。 しかし、既存の研究は主にマルコフの極限に焦点をあて、非マルコフの体制におけるEPの理解のギャップを残している。 本研究では,非マルコフ力学の2つの数値的正確な記述に基づく理論的枠組み,擬モード写像と階層的な運動方程式を提案することにより,このギャップに対処する。 提案フレームワークは従来のEP識別のためのスペクトル分析を可能にし,非指数崩壊や外部摂動に対する感度の向上など,オープンシステムにおけるEPと動的表現の直接的なリンクを確立する。 マルコフ極限では観測できない純粋非マルコフ EP を公表する。 興味深いことに、EPはマルコフ-非マルコフ遷移と整合し、EP条件は環境スペクトル特性を変化させることで調整可能である。 さらに, 構造化環境はEPオーダーを増大させ, システムの感度を高めることができることを示す。 これらの発見は、非マルコフ貯水池工学と非エルミート物理学の理論的基礎と新しい道を開いた。

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