論文の概要: Non-spatial symmetries in quantum nonlinear spectroscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.20445v1
• Date: Thu, 28 Aug 2025 05:48:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-29 18:12:02.051469
• Title: Non-spatial symmetries in quantum nonlinear spectroscopy
• Title（参考訳）: 量子非線形分光における非空間対称性
• Authors: Li Sun, Chong Chen, Ren-Bao Liu,
• Abstract要約: 量子非線形分光法により抽出された高次相関が非空間対称性によってどのように制約されるかを検討する。 この研究は、非空間対称性による高次量子相関の深い構造を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.638501619095091
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonlinear spectroscopy is a powerful approach to extracting information, in particular higher-order correlations of physical quantities. Quantum nonlinear spectroscopy (QNS) can access exponentially more types of correlations than its classical counterpart, since the responses to ``classical forces'' correspond to contour-time-ordered correlations (CTOCs) that involve only commutators, while in QNS ``quantum forces'' from a quantum sensor induce responses corresponding to CTOCs that involve both commutators and anti-commutators. Symmetries are important for constraining and analyzing nonlinear spectroscopy. Quantum and classical nonlinear spectroscopy have similar spatial symmetry properties. QNS, however, is expected to have its characteristic non-spatial symmetry properties since commutators and anti-commutators of physical quantities can behave differently under non-spatial transformations (such as exchange of operators). Here, we investigate how higher-order correlations extracted by QNS are constrained by non-spatial symmetries, including particle-hole (C), time-reversal (T), and their combination, i.e., chiral (S) symmetry. We find that the generalized C-symmetry imposes special selection rules on QNS, and the generalized T- and S-symmetry relate CTOCs to out-of-time-order correlations (OTOCs). This work discloses deep structures in higher-order quantum correlations due to non-spatial symmetries and provides access to certain types of OTOCs that are not directly observable.
• Abstract（参考訳）: 非線形分光法は、特に物理量の高次相関を抽出するための強力なアプローチである。 量子非線形分光(QNS)は、「古典的な力」に対する応答は、通勤者のみを含む等高時間順序相関(CTOC)に対応し、量子センサーからの「量子力」では、通勤者と反交換者の両方を含むCTOCに対応する応答を誘導する。 対称性は非線形分光を制約し分析するために重要である。 量子および古典的非線形分光は、同様の空間対称性を持つ。 しかし、QNSは(作用素の交換のような)非空間変換の下では、可換子や物理量の反可換子が異なる振る舞いをするので、その特徴的な非空間対称性を持つことが期待されている。 本稿では,QNSによって抽出された高次相関が,粒子ホール(C),時間反転(T)およびそれらの結合,すなわちカイラル(S)対称性などの非空間対称性によってどのように制約されるかを検討する。 一般化されたC対称性はQNSに特別な選択規則を課し、一般化されたT対称性とS対称性はCTOCと時間外相関(OTOC)を関連付ける。 この研究は、非空間対称性による高次量子相関の深い構造を明らかにし、直接観測できないある種のOTOCへのアクセスを提供する。

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