論文の概要: Topological Phase Transitions and Edge-State Transfer in Time-Multiplexed Quantum Walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.18373v1
• Date: Mon, 23 Jun 2025 07:59:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-24 19:06:36.900446
• Title: Topological Phase Transitions and Edge-State Transfer in Time-Multiplexed Quantum Walks
• Title（参考訳）: 時間多重量子ウォークにおける位相相転移とエッジ状態移動
• Authors: Huimin Wang, Zhihao Xu, Zhijian Li,
• Abstract要約: 格子対称性を持つ時間多重非単位量子ウォークの位相相転移とエッジ状態特性について検討する。 我々は,非ユニタリ位相の理解を深め,非エルミート量子系におけるエッジ状態の実験的実現と制御のための貴重な知見を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.618965611650369
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the topological phase transitions and edge-state properties of a time-multiplexed nonunitary quantum walk with sublattice symmetry. By constructing a Floquet operator incorporating tunable gain and loss, we systematically analyze both unitary and nonunitary regimes. In the unitary case, the conventional bulk-boundary correspondence (BBC) is preserved, with edge modes localized at opposite boundaries as predicted by topological invariants. In contrast, the nonunitary regime exhibits non-Hermitian skin effects, leading to a breakdown of the conventional BBC. By applying non-Bloch band theory and generalized Brillouin zones, we restore a generalized BBC and reveal a novel transfer phenomenon, where edge modes with different sublattice symmetries can become localized at the same boundary. Furthermore, we demonstrate that the structure of the spectral loops in the complex quasienergy plane provides a clear signature for these transfer behaviors. Our findings deepen the understanding of nonunitary topological phases and offer valuable insights for the experimental realization and control of edge states in non-Hermitian quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 格子対称性を持つ時間多重非単位量子ウォークの位相相転移とエッジ状態特性について検討する。 調整可能なゲイン・アンド・ロスを組み込んだFloquet演算子を構築することにより,一元的・非単元的状態の両方を体系的に解析する。 ユニタリの場合、従来のバルク境界対応(BBC)は保存され、エッジモードは位相不変量によって予測されるように、反対側の境界で局所化される。 対照的に、非一元的な体制は非エルミート的な皮膚効果を示し、従来のBBCの崩壊に繋がる。 非ブロックバンド理論と一般化ブリルアンゾーンを適用して、一般化されたBBCを復元し、異なる部分格子対称性を持つエッジモードが同じ境界で局所化されるような新しい転送現象を明らかにする。 さらに、複素準エネルギー平面におけるスペクトルループの構造が、これらの伝達挙動の明確なシグネチャを提供することを示した。 我々は,非ユニタリ位相の理解を深め,非エルミート量子系におけるエッジ状態の実験的実現と制御のための貴重な知見を提供する。

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