論文の概要: Interaction-Induced Second-Order Skin Effect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06816v1
- Date: Sun, 12 Jan 2025 14:10:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-14 14:22:08.719626
- Title: Interaction-Induced Second-Order Skin Effect
- Title（参考訳）: 相互作用誘起2次皮膚効果
- Authors: Wen-Zheng Ling, Zhao-Fan Cai, Tao Liu,
- Abstract要約: 非エルミートボソニック系における多体相互作用による2次皮膚効果を実証した。
本研究は,インタラクションを利用した高次皮膚効果を実現するための新しいアプローチを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.065269712285607
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- Abstract: In contrast to the conventional (first-order) non-Hermitian skin effect (NHSE) in a $d$-dimensional system with linear size $L$, the $n$th-order (higher-order) NHSE is characterized by skin modes localized at lower-dimensional boundaries of dimension $(d-n)$. The total number of these modes scales linearly with the system size $L$. Significant progress has been made in understanding higher-order NHSE in non-interacting systems. In this work, we demonstrate the many-body interaction induced second-order skin effect in a two-dimensional non-Hermitian bosonic system. Specifically, we construct a non-Hermitian square lattice that incorporates nonreciprocal single-boson hopping, onsite many-body interactions and two-boson pairing hopping. In the absence of interactions, no second-order NHSE is observed. However, with the inclusion of interactions, we identify interaction-induced skin modes for in-gap doublon states (i.e., bound pairs of bosons) localized at the corners of the lattice, while the bulk doublon states remain extended. These corner-localized skin modes arise from the interplay between interaction-induced edge states, localized along one-dimensional boundaries, and the nonreciprocal hopping along these boundaries. Furthermore, the number of corner skin modes scales linearly with the system size, confirming the presence of second-order NHSE in this interacting system. Our findings introduce a novel approach to realizing higher-order skin effects by leveraging interactions.
- Abstract（参考訳）: 線形サイズ$L$の$d$次元システムにおける従来の(一階の)非エルミート皮膚効果(NHSE)とは対照的に、$n$th$(高階の)NHSEは、次元$(d-n)$の低次元境界で局所化されたスキンモードによって特徴づけられる。
これらのモードの総数は、システムサイズが$L$で線形にスケールする。
非相互作用系における高次NHSEの理解において重要な進展が見られた。
本研究では,多体相互作用による2次皮膚効果を2次元非エルミートボソニック系で実証する。
具体的には、非相互単ボソンホッピング、オンサイト多体相互作用、二ボソンペアホッピングを含む非エルミート正方格子を構築する。
相互作用がない場合、二階のNHSEは観測されない。
しかし, 相互作用の包含により, バルクドーロン状態が拡大する一方で, 格子の角に局在した, ギャップ内ドーブロン状態(ボソンの束縛対)に対する相互作用誘起皮膚モードを同定した。
これらの角局在化スキンモードは、相互作用によって引き起こされるエッジ状態の相互作用から生じ、一次元境界に沿って局所化され、これらの境界に沿って非相互ホッピングされる。
さらに、コーナースキンモードの数はシステムサイズと線形にスケールし、この相互作用系における2次NHSEの存在を確認する。
本研究は,インタラクションを利用した高次皮膚効果を実現するための新しいアプローチを提案する。
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