論文の概要: Imaginary gauge potentials in a non-Hermitian spin-orbit coupled quantum gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.08614v1
• Date: Fri, 11 Apr 2025 15:20:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-14 14:17:36.171239
• Title: Imaginary gauge potentials in a non-Hermitian spin-orbit coupled quantum gas
• Title（参考訳）: 非エルミートスピン軌道結合量子ガス中の等角ゲージポテンシャル
• Authors: Junheng Tao, Emmanuel Mercado-Gutierrez, Mingshu Zhao, Ian Spielman,
• Abstract要約: 1996年、畑野とネルソンは虚数ピールズ位相を含む非エルミート格子モデルを提案した。 等質スピン軌道結合ボース=アインシュタイン凝縮体を用いて, このモデルに対する連続体類似体を実験的に実現した。 結果として得られる位置と運動量に対するハイゼンベルク運動方程式は、系の位相空間分布に明示的に依存することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In 1996, Hatano and Nelson proposed a non-Hermitian lattice model containing an imaginary Peierls phase [Phys. Rev. Lett. 77 570-573 (1996)], which subsequent analyses revealed to be an instance of a new class of topological systems. Here, we experimentally realize a continuum analog to this model containing an imaginary gauge potential using a homogeneous spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate (BEC). Non-Hermiticity is introduced by adding tunable spin-dependent loss via microwave coupling to a subspace with spontaneous emission. We demonstrate that the resulting Heisenberg equations of motion for position and momentum depend explicitly on the system's phase-space distribution. First, we observe collective nonreciprocal transport in real space, with a "self-acceleration" that decreases with the BEC's spatial extent, consistent with non-Hermitian Gross-Pitaevskii simulations. We then examine localized edge states: the relatively strong interactions in our BEC suppress the formation of topological edge states, yielding instead highly excited states localized by an interplay between self-acceleration and wavefunction spreading. Finally, we confirm that our non-Hermitian description remains valid at all times by comparing to a multi-level master-equation treatment.
• Abstract（参考訳）: 1996年、畑野とネルソンは想像上のピエルス相を含む非エルミート格子モデル(Phys. Rev. 77 570-573 (1996))を提案した。 そこで,同種スピン軌道結合Bose-Einstein Condensate (BEC)を用いて,このモデルに対する連続体類似体を実験的に実現した。 非ハーモニティ性は、自発放出を持つ部分空間にマイクロ波カップリングを介してチューナブルスピン依存損失を加えることによって導入される。 結果として得られる位置と運動量に対するハイゼンベルク運動方程式は、系の位相空間分布に明示的に依存することを示した。 第一に、実空間における集合的非相互輸送を、非エルミートグロス・ピタエフスキーシミュレーションと整合して、BECの空間範囲で減少する「自己加速」で観察する。 BECにおける比較的強い相互作用は、トポロジカルエッジ状態の形成を抑制し、代わりに自己加速と波動関数の拡散の間の相互作用によって局所化された高励起状態をもたらす。 最後に,マルチレベルマスタ式処理との比較により,非エルミート記述が常に有効であることを確認する。

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