論文の概要: Observation of topological Phenomena in a Weyl Exceptional Ring with Single Photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.13708v1
• Date: Wed, 17 Sep 2025 05:34:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-18 18:41:50.728991
• Title: Observation of topological Phenomena in a Weyl Exceptional Ring with Single Photons
• Title（参考訳）: 単一光子を有するワイル例外環における位相現象の観測
• Authors: Zhong-Sheng Chen, Wei-Xin Chen, Fan Wu, Zhong-Wei Xu, Jing Ma, Yun-Kun Jiang, Huai-Zhi Wu, Shi-Biao Zheng,
• Abstract要約: 我々は、量子系における正確な位相制御の実験的課題を克服するために、単一光子干渉法を用いる。 三次元パラメータ空間における非エルミート力学の測定により、系の固有状態を決定する。 我々の研究は、トポロジカル非エルミート系のさらなる探索の道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.691988399185725
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Compared with Hermitian theory, non-Hermitian physics offers a fundamentally different mathematical framework, enabling the observation of topological phenomena that have no analogue in Hermitian systems. Among these, the exceptional point (EP) ring stands out as a quintessential topological feature unique to non-Hermitian systems. In this study, we employ single-photon interferometry to overcome the experimental challenge of precise phase control in quantum systems, thereby enabling a complete simulation of the non-Hermitian EP ring in three-dimensional parameter space without invoking any additional symmetry assumptions. By measuring the non-Hermitian dynamics in three-dimensional parameter space, we determine the system's eigenstates, which allows us to characterize the topological band structure of the system under different conditions. We describe the topological properties of the EP ring by extracting the Chern number and Berry phase for different parameter manifolds and observe the topological critical phenomena of the system. Our work paves the way for further exploration of topological non-Hermitian systems.
• Abstract（参考訳）: エルミート理論と比較すると、非エルミート物理学は根本的に異なる数学的枠組みを提供し、エルミート系に類似しない位相現象の観測を可能にする。 これらのうち、例外点 (EP) 環は非エルミート系に特有の四元位相的特徴として際立っている。 本研究では、量子系における精密位相制御の実験的な課題を克服するために、単一光子干渉法を用い、3次元パラメータ空間における非エルミートEP環の完全なシミュレーションを可能にする。 三次元パラメータ空間における非エルミート力学を計測することにより、系の固有状態を決定し、異なる条件下で系のトポロジカルバンド構造を特徴づける。 異なるパラメータ多様体に対してチャーン数とベリー位相を抽出し、EP環の位相的特性を記述し、系の位相的臨界現象を観察する。 我々の研究は、トポロジカル非エルミート系のさらなる探索の道を開く。

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