論文の概要: Quantum-Classical Correspondence of Non-Hermitian Symmetry Breaking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.17398v1
- Date: Tue, 26 Nov 2024 12:57:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-27 13:33:50.613621
- Title: Quantum-Classical Correspondence of Non-Hermitian Symmetry Breaking
- Title(参考訳): 非エルミタン対称性の破れの量子古典的対応
- Authors: Zhuo-Ting Cai, Hai-Dong Li, Wei Chen,
- Abstract要約: 実-複素スペクトル遷移は非エルミート物理学の中心である。
我々の研究は非エルミート対称性の破れの物理的メカニズムを明らかにする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.181697052513637
- License:
- Abstract: Real-to-complex spectral transitions and the associated spontaneous symmetry breaking of eigenstates are central to non-Hermitian physics, yet their underlying physical mechanisms remain elusive. Here, we resolve the mystery by employing the complex path integral formalism and developing a generalized Gutzwiller trace formula. These methodologies enable us to establish a universal quantum-classical correspondence that precisely links the real or complex nature of individual energy levels to the symmetry properties of their corresponding semiclassical orbits. Specifically, in systems with a general $\eta$-pseudo-Hermitian symmetry, real energy levels are quantized along periodic orbits that preserve the corresponding classical $S_\eta$ symmetry. In contrast, complex conjugate energy levels arise from semiclassical orbits that individually break the $S_\eta$ symmetry but together form $S_\eta$-symmetric pairs. This framework provides a unified explanation for the spectral behaviors in various continuous non-Hermitian models and for the ${PT}$ transition in two-level systems. Our work uncovers the physical mechanism of non-Hermitian symmetry breaking and introduces a new perspective with broad implications for the control and application of non-Hermitian phenomena.
- Abstract(参考訳): 実-複素スペクトル遷移とそれに伴う固有状態の自発的対称性の破れは非エルミート物理学の中心であるが、その基礎となる物理機構は解明されていない。
ここでは、複素経路積分形式を利用し、一般化されたグッツウィラートレース公式を開発することで、謎を解く。
これらの手法により、個々のエネルギー準位の実あるいは複素の性質と対応する半古典軌道の対称性を正確に結びつける普遍的な量子-古典対応を確立することができる。
具体的には、一般的な$\eta$-pseudo-Hermitian対称性を持つ系では、実エネルギー準位は対応する古典的な$S_\eta$対称性を保持する周期軌道に沿って量子化される。
対照的に、複素共役エネルギー準位は、S_\eta$対称性を個別に破る半古典軌道から生じるが、共に$S_\eta$対称対を形成する。
このフレームワークは、様々な連続非エルミートモデルのスペクトル挙動と、2レベル系の${PT}$遷移について統一的な説明を提供する。
我々の研究は非エルミート対称性の破れの物理的メカニズムを明らかにし、非エルミート現象の制御と応用に幅広い意味を持つ新しい視点を導入する。
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