論文の概要: From Chiral Topological Dynamics to Chiral Topological Amplification: Real vs Imaginary Parameters in a Hermitian Bosonic Chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.14560v1
• Date: Wed, 20 Aug 2025 09:28:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-21 16:52:41.411164
• Title: From Chiral Topological Dynamics to Chiral Topological Amplification: Real vs Imaginary Parameters in a Hermitian Bosonic Chain
• Title（参考訳）: キラルトポロジカルダイナミクスからキラルトポロジカルアンプリフィケーションへ--エルミタンボソニック鎖のリアルパラメータとイマジナリーパラメータ
• Authors: Kiran Babasaheb Estake, T. R. Vishnu, Dibyendu Roy,
• Abstract要約: QBHハミルトニアンによって生成される力学は自然に非エルミート時間進化を再現することを示す。 この増幅は、動的行列の非自明な位相から生じることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4767716319267
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a Hermitian quadratic bosonic model (QBH) whose dynamical matrix exhibits distinct topological and dynamical phenomena depending on whether the hopping and pairing amplitudes are real or purely imaginary. In the real-parameter regime, the dynamical matrix is unitarily equivalent to four decoupled copies of the sublattice-symmetric non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger (nSSH2) model, thereby inheriting its topological phases and energy spectrum-including the M\"obius phase, a gapless topological phase with fractional winding number, having no Hermitian counterpart. We show that the dynamics generated by the QBH Hamiltonian naturally reproduce non-Hermitian time evolution, without invoking nonlinear Schr\"odinger dynamics or ad hoc normalization. It is demonstrated by analytically calculating the Loschmidt amplitude and computing the dynamical topological order parameter under periodic boundary conditions, which displays a distinct chiral response in the M\"obius phase. In contrast, when the hopping and pairing terms are taken to be purely imaginary, the dynamical matrix becomes unitarily equivalent to a different version of the sublattice-symmetric non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger (nSSH1) model that supports only two topological phases: trivial and non-trivial, and the M\"obius phase disappears. The latter system exhibits sublattice-dependent chiral amplification under open boundary conditions. We show that this amplification arises from the non-trivial topology of the dynamical matrix, establishing a clear link between topological phase and amplification behavior in the imaginary-parameter regime.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, ホッピングとペアリングの振幅が実数か純粋に虚数であるかによって, 動的行列が異なる位相的および動的現象を示すエルミート二次ボソニックモデル(QBH)を提案する。 実パラメータ状態において、動的行列は、非エルミート対称Su-Schrieffer-Heeger(nSSH2)モデルの4つの分離コピーと一意的に等価であり、したがって、その位相位相とエネルギースペクトルを継承する。 QBHハミルトニアンによって生成される力学は、非線形シュリンガー力学やアドホック正規化を誘発することなく、自然に非エルミート時間進化を再現することを示した。 周期境界条件下でのロシミト振幅を解析的に計算し、動的トポロジカル秩序パラメータを計算し、M\"オビウス相におけるキラル応答を明瞭に表すことで、その効果を実証する。 対照的に、ホッピングとペアリングの項が純粋に虚数となるとき、動的行列は、自明かつ非自明な2つの位相位相のみをサポートする部分格子対称なSu-Schrieffer-Heeger (nSSH1) モデルの異なるバージョンに単項同値となり、M\\\obius 相は消滅する。 後者の系は開境界条件下でのサブラチテン依存的なキラル増幅を示す。 この増幅は, 動的行列の非自明な位相から発生し, 位相位相と仮想パラメータの増幅挙動との明確なリンクを確立する。

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