論文の概要: Experimental observation of non-Markovian quantum exceptional points
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.06977v1
- Date: Mon, 10 Mar 2025 06:40:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-11 15:47:14.597737
- Title: Experimental observation of non-Markovian quantum exceptional points
- Title（参考訳）: 非マルコフ量子例外点の実験的観察
- Authors: Hao-Long Zhang, Pei-Rong Han, Fan Wu, Wen Ning, Zhen-Biao Yang, Shi-Biao Zheng,
- Abstract要約: 本稿では、ジョセフソン接合型量子ビットを漏洩電磁共振器に結合させることにより、非マルコフ量子例外点(EP)の最初の実験例を示す。
我々は、量子ビットと擬モードの量子状態の進化を観察することで、拡張されたリウヴィリア超作用素のスペクトルをマッピングする。
この結果は,非マルコフ量子EPに関するエキゾチック現象の実験的探索の道を開くものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2706551270477613
- License:
- Abstract: One of the most remarkable features that distinguish open systems from closed ones is the presence of exceptional points (EPs), where two or more eigenvectors of a non-Hermitian operator coalesce, accompanying the convergence of the correcponding eigenvalues. So far, EPs have been demonstrated on a number of platforms, ranging from classical optical systems to fully quantum-mechanical spin-boson models. In these demonstrations, the reservoir that induced the non-Hermiticity was treated as a Markovian one, without considering its memory effect. We here present the first experimental demonstration of non-Markovian quantum EPs, engineered by coupling a Josephson-junction-based qubit to a leaky electromagnetic resonator, which acts as a non-Markovian reservoir. We map out the spectrum of the extended Liouvillian superoperator by observing the quantum state evolution of the qubit and the pseudomode, in which the memory of the reservoir is encoded. We identify a two-fold second-order EP and a third-order EP in the Liouvillian spectrum, which cannot be realized with a Markovian reservoir. Our results pave the way for experimental exploration of exotic phenomena associated with non-Markovian quantum EPs.
- Abstract（参考訳）: 開系と閉系を区別する最も顕著な特徴の1つは、非エルミート作用素の2つ以上の固有ベクトルが相関する固有値の収束に付随する例外点(EP)の存在である。
これまで、EPは古典光学系から完全な量子力学的スピンボソンモデルまで、様々なプラットフォームで実証されてきた。
これらの実験では、非ハーモニティを誘発した貯水池は、記憶効果を考慮せずにマルコフの貯水池として扱われた。
ここでは、ジョセフソン接合型量子ビットを非マルコフ型貯水池として機能する漏洩電磁共振器に結合させることにより、非マルコフ型量子EPの初めての実験例を示す。
我々は、量子ビットと擬モードの量子状態の進化を観察し、貯水池の記憶を符号化することで、拡張されたリウヴィリア超作用素のスペクトルをマッピングする。
マルコフ貯水池では実現できない2次EPと3次EPをリウヴィリアスペクトルで同定する。
この結果は,非マルコフ量子EPに関するエキゾチック現象の実験的探索の道を開くものである。
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