論文の概要: Implementation and topological characterization of Weyl exceptional rings in quantum-mechanical systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.00903v3
- Date: Thu, 05 Jun 2025 04:21:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-06 21:53:49.159109
- Title: Implementation and topological characterization of Weyl exceptional rings in quantum-mechanical systems
- Title（参考訳）: 量子力学系におけるワイル例外環の実装とトポロジカルキャラクタリゼーション
- Authors: Hao-Long Zhang, Pei-Rong Han, Xue-Jia Yu, Shou-Bang Yang, Jia-Hao Lü, Wen Ning, Fan Wu, Qi-Ping Su, Chui-Ping Yang, Zhen-Biao Yang, Shi-Biao Zheng,
- Abstract要約: ワイル例外環(WER)の最初の量子力学的実装を報告する。
多様体のサイズを縮めることによって引き起こされる位相遷移を実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.877600262062263
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-Hermiticity can lead to the emergence of many intriguing phenomena that are absent in Hermitian systems, enabled by exceptional topological defects, among which Weyl exceptional rings (WER) are particularly interesting. The topology of a WER can be characterized by the quantized Berry phase and a nonzero Chern number, both encoded in the eigenvectors of the non-Hermitian Hamiltonian. So far, WERs have been realized with classical wave systems, whose eigenvectors can be well described by classical physics. We here report the first quantum-mechanical implementation of WERs and investigate the related topology transitions. The experiment system consists of a superconducting qubit and a dissipative resonator, coupled to each other. The high flexibility of the system enables us to characterize its eigenvectors on different manifolds of parameter space, each of which corresponds to a quantum-mechanical entangled state. We extract both the quantized Berry phase and Chern number from these eigenvectors, and demonstrate the topological transition triggered by shrinking the size of the manifold.
- Abstract（参考訳）: 非ハーモニティ性は、特にワイル例外環 (WER) が興味深いトポロジカルな欠陥によって実現されるエルミート系において欠落している多くの興味深い現象の出現につながる。
WER の位相は、量子化されたベリー位相と非ゼロチャーン数によって特徴づけられるが、どちらも非エルミート・ハミルトニアンの固有ベクトルに符号化されている。
これまでのところ、WERは古典波動系で実現されており、固有ベクトルは古典物理学でよく説明できる。
本稿では、WERの最初の量子力学的実装について報告し、関連するトポロジー遷移について検討する。
実験システムは超伝導量子ビットと消散共振器で構成され、互いに結合している。
システムの高い柔軟性により、パラメータ空間の異なる多様体上で固有ベクトルを特徴づけることができ、それぞれが量子力学的絡み合った状態に対応する。
これらの固有ベクトルから量子化されたベリー位相とチャーン数の両方を抽出し、多様体のサイズを縮めることによって引き起こされる位相遷移を示す。
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