論文の概要: Non-Hermitian non-Abelian topological transition in the S=1 electron spin system of a nitrogen vacancy centre in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.17597v1
• Date: Sat, 22 Mar 2025 00:54:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-25 14:35:17.151607
• Title: Non-Hermitian non-Abelian topological transition in the S=1 electron spin system of a nitrogen vacancy centre in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心のS=1電子スピン系における非エルミート非アーベル的トポロジー遷移
• Authors: Yunhan Wang, Yang Wu, Xiangyu Ye, Chang-Kui Duan, Ya Wang, Haiping Hu, Xing Rong, Jiangfeng Du,
• Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた非エルミート非アーベリアトポロジカル遷移の原子スケールでの観測を報告する。 我々はこの遷移の興味深い結果を実験的に明らかにし、これは3階の例外点の創出である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.88459291396421
• License:
• Abstract: Topological phases and transitions are of fundamental importance in physics, which provide a deep insight into the understanding of materials. Recently, non-Abelian topological transitions have been investigated in Hermitian systems, revealing important topological features. With non-Hermiticity introduced, non-Hermitian non-Abelian topological transitions bring about more intriguing topological features, yet has not been experimentally explored. In this work, we report the observation of the non-Hermitian non-Abelian topological transition at the atomic scale utilizing a nitrogenvacancy center in diamond. While the well-established topological numbers, failed to recognize this transition, we successfully characterized such a transition with the measurement of the complex eigenvalue braids. We obtained the braid invariants from the measured relative phases between eigenvalues. The observed change in braid invariants provides a clear signature of the non-Abelian topological transition. Furthermore, we experimentally revealed an intriguing consequence of this transition, which is the creation of a third-order exceptional point through the collision of two second-order exceptional points with opposite charges. Our experimental findings shed light on the abundant non-Abelian topological phenomena involving non-Hermiticity, and provide insights into manipulating the spectral topology in atomic scale systems to achieve exotic functionalities arising from non-Abelian band braiding.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル位相と遷移は物理学において基本的な重要性であり、物質の理解に深い洞察を与える。 近年、非アベリアトポロジカルな遷移がエルミート系で研究され、重要なトポロジカルな特徴が明らかにされている。 非ハーミティティーが導入されたことにより、非ハーミティアンな非ハーミティアンな位相遷移はより興味深いトポロジカルな特徴をもたらすが、実験的には研究されていない。 本研究では, ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた非エルミート非アーベリアトポロジカル遷移の原子スケールでの観測を報告する。 十分に確立されたトポロジカルナンバーは, この遷移を認識できなかったが, 複素固有値ブレイドの測定により, このような遷移をうまく特徴づけた。 固有値間の相対位相の測定からブレイド不変量を得た。 ブレイド不変量の観測された変化は、非アベリア位相遷移の明確な符号を与える。 さらに,この遷移の興味深い結果が実験的に明らかとなった。これは2次例外点と2次例外点の衝突による3次例外点の生成である。 実験結果から,非ハーミティシティを含む多量の非アベリアトポロジカル現象に光を当て,原子スケール系におけるスペクトルトポロジを操作することにより,非アベリアバンドブレイディングから生じるエキゾチックな機能を実現するための知見が得られた。

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