論文の概要: Impurity-induced counter skin-effect and linear modes in non-Hermitian systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01265v1
• Date: Fri, 2 Aug 2024 13:37:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-05 13:17:55.976323
• Title: Impurity-induced counter skin-effect and linear modes in non-Hermitian systems
• Title（参考訳）: 非エルミート系における不純物による皮膚効果とリニアモード
• Authors: Nico G. Leumer, Dario Bercioux,
• Abstract要約: 非相互格子系は最も単純な非エルミート系の一つである。 本研究では,不純物が本システムの内在性非エルミート皮膚効果にどのように影響するかを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Non-reciprocal lattice systems are among the simplest non-Hermitian systems, exhibiting several key features absent in their Hermitian counterparts. In this study, we investigate the Hatano-Nelson model with an impurity and unveil how the impurity influences the intrinsic non-Hermitian skin effect of the system. We present an exact analytical solution to the problem under both open and periodic boundary conditions, irrespective of the impurity's position and strength. This exact solution is thoroughly validated by numerical simulations. Our analysis reveals a distinctive phenomenon where a specific impurity strength, determined by the non-reciprocal hopping parameters, induces a unique skin state at the impurity site. This impurity state exhibits a skin effect that counterbalances the boundary-induced skin effect, a phenomenon we term the impurity-induced counter skin-effect. These findings offer unprecedented insights into the dynamics of non-Hermitian systems with impurities, elucidating the complex interplay between impurities and the system's non-reciprocal nature. Furthermore, our results suggest potential applications in quantum sensing, where the unique characteristics of the impurity-induced counter skin-effect could be harnessed for enhanced sensitivity and precision.
• Abstract（参考訳）: 非相互格子系は最も単純で非エルミート系の一つであり、エルミート系にはいくつかの重要な特徴が欠落している。 本研究では,不純物を用いた波多野・ネルソンモデルについて検討し,不純物が本態性非エルミット皮膚への影響を明らかにする。 不純物の位置や強度に関わらず、開境界条件と周期境界条件の両方で問題に対して正確な解析解を提示する。 この正確な解は数値シミュレーションによって完全に検証される。 非相反ホッピングパラメータによって決定される特異な不純物強度は、不純物部位で特異な皮膚状態を引き起こす。 この不純物状態は、境界誘発皮膚効果と相反する皮膚効果を示し、不純物誘発皮膚効果と呼ばれる現象である。 これらの発見は、不純物を持つ非エルミート系の力学に関する前例のない洞察を与え、不純物とシステムの非相互性の間の複雑な相互作用を解明する。 さらに,不純物による対向皮膚効果の特異な特性を,感度と精度の向上に活用できる量子センシングへの応用の可能性も示唆した。

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