論文の概要: Quantized decay charges in non-Hermitian networks characterized by directed graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11322v1
- Date: Tue, 15 Jul 2025 13:54:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-16 19:46:03.130857
- Title: Quantized decay charges in non-Hermitian networks characterized by directed graphs
- Title（参考訳）: 有向グラフを特徴とする非エルミートネットワークにおける量子減衰電荷
- Authors: Wenwen Liu, Junyao Wu, Li Zhang, Oubo You, Ye Tian, Wenan Zang, Hongsheng Chen, Bumki Min, Yihao Yang, Shuang Zhang,
- Abstract要約: 純粋崩壊モードを示す非エルミート系の新しいクラスを導入する。
これらのモードの普遍的な条件を導出し、汎用的な構成を可能にする。
この発見は、フォトニクス、信号処理などにおける潜在的な応用の道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.371865475209974
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-Hermitian physics has unveiled a realm of exotic phenomena absent in Hermitian systems, with the non-Hermitian skin effect (NHSE) showcasing boundary-localized eigenstates driven by non-reciprocal interactions. Here, we introduce a new class of non-Hermitian systems exhibiting pure decay modes: eigenstates with pure, smooth exponential decay, devoid of the oscillatory wave patterns typical of traditional NHSE. Modeled as directed graphs with non-reciprocal hopping, these systems reveal quantized decay charges, defined as the sum of decay constants along edges at each node, offering a novel topological invariant. We derive universal conditions for these modes, enabling versatile configurations from one-dimensional rings, directed graphs with complicated connectivity, to higher-dimensional lattices. Experimental validation using microwave resonant circuits confirms the predicted pure decay profiles. This discovery paves the way for potential applications in photonics, signal processing, and beyond, harnessing the unique topological properties of non-Hermitian networks.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート物理学は、エルミート系に存在しないエキゾチック現象の領域を明らかにし、非エルミートスキン効果(NHSE)は非相互相互作用によって駆動される境界局在化された固有状態を示す。
ここでは、純粋で滑らかな指数関数的減衰を持つ固有状態、従来のNHSEに典型的な振動波パターンを欠いた、純粋な崩壊モードを示す新しい非エルミート系を紹介する。
非相互ホッピングを持つ有向グラフとしてモデル化されたこれらのシステムは、各ノードの辺に沿った減衰定数の和として定義される量子化された減衰電荷を示し、新しい位相不変量を提供する。
これらのモードの普遍的な条件を導出し、一次元の環、複雑な接続を持つ有向グラフから高次元格子への多角的構成を可能にする。
マイクロ波共振回路を用いた実験により、予測された純崩壊プロファイルが確認される。
この発見は、フォトニクス、信号処理などにおける潜在的な応用の道を開き、非エルミートネットワークのユニークな位相特性を利用する。
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