論文の概要: Manifestations of flow topology in a quantum driven-dissipative system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.16486v1
• Date: Fri, 22 Aug 2025 16:01:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-25 16:42:36.442073
• Title: Manifestations of flow topology in a quantum driven-dissipative system
• Title（参考訳）: 量子駆動散逸系における流動トポロジーに関する考察
• Authors: Kilian Seibold, Greta Villa, Javier del Pino, Oded Zilberberg,
• Abstract要約: 駆動散逸型ボゾン系では、コヒーレント駆動、粒子間相互作用、散逸との相互作用は、多種多様な非平衡定常状態(NESS)をもたらす。 半古典的極限において、位相空間力学のフロートポロジーはこれらの動的相の安定性と構造を支配している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In driven-dissipative bosonic systems, the interplay between coherent driving, inter-particle interactions and dissipation leads to a rich variety of non-equilibrium stationary states (NESS). In the semiclassical limit, the flow topology of phase-space dynamics governs the stability and structure of these dynamical phases. Consequently, topological transitions occur when the number of NESS, their chirality, or their connectivity changes, reflecting global reorganization in the system's dynamical phase-space landscape. Here, we study the corresponding topological signatures in a driven-dissipative quantum Kerr oscillator. Employing a Lindblad master equation and quantum trajectory methods, we reveal that quantum dynamics retain key topological features of the underlying classical flows, with clear signatures accessible via quantum state tomography and linear response. In this manner, we predict new phases that are not signaled by Liouvillian gap closing, thereby generalizing the conventional criteria for diagnosing phase transitions. Our findings position phase-space flow topology as a powerful tool to identify and control robust quantum phases, enabling advances in error correction and sensing.
• Abstract（参考訳）: 駆動散逸型ボゾン系では、コヒーレント駆動、粒子間相互作用、散逸との相互作用は、多種多様な非平衡定常状態(NESS)をもたらす。 半古典的極限において、相空間力学のフロートポロジーはこれらの動的相の安定性と構造を支配している。 その結果、トポロジカルな遷移は、NESSの数、キラリティ、または接続性が変化したときに起こり、システムの動的位相空間の風景におけるグローバルな再編成を反映する。 ここでは、駆動散逸量子Kerr発振器における対応する位相的シグネチャについて検討する。 リンドブラッドのマスター方程式と量子軌道法を用いて、量子力学が基礎となる古典フローの重要なトポロジ的特徴を保持し、量子状態トモグラフィと線形応答を通じて明確なシグネチャがアクセス可能であることを明らかにした。 このようにして、我々は、リウヴィリアのギャップ閉鎖による信号を受けていない新しい位相を予測し、相転移を診断するための従来の基準を一般化する。 その結果, 位相空間のフロートポロジーは, 堅牢な量子位相を識別・制御し, 誤差補正とセンシングの進歩を可能にする強力なツールとして位置づけられた。

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