論文の概要: Role of inefficient measurement in realizing post-selection-based non-Hermitian qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.21159v1
• Date: Fri, 24 Oct 2025 05:16:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-28 09:00:15.39195
• Title: Role of inefficient measurement in realizing post-selection-based non-Hermitian qubits
• Title（参考訳）: 選択後の非エルミート量子ビットの実現における非効率測定の役割
• Authors: Roson Nongthombam, Aman Verma, Amarendra K. Sarma,
• Abstract要約: 本稿では,崩壊チャネル,第2の励起された第1の励起された第1の励起された基底状態遷移,および第1の励起された基底状態遷移に対する選択後の効率について紹介する。 第2励起および第1励起多様体内の量子ジャンプから生じるデコヒーレンス効果は、第2励起から第1励起遷移の非効率な後選択の下でも現れる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0323063834827415
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Post-selecting against quantum jumps into the ground state confines the evolution of the three-level system to the excited states manifold, effectively realizing a PT-symmetric non-Hermitian qubit. In this work, by introducing post-selection efficiencies for both decay channels, the second-excited to first-excited and the first-excited to ground-state transitions, we formulate a hybrid-Liouvillian framework that captures the unmonitored dynamics of the non-Hermitian qubit. We find that the decoherence effects arising from quantum jumps within the second-excited and first-excited manifold also manifest under inefficient post-selection of the second-excited to first-excited transitions, thereby modifying the spectral properties of the Liouvillian and leading to a splitting of the exceptional points. A comparative analysis shows that the trajectory-based approach, obtained by ensemble-averaging stochastic measurement trajectories generated via the Bayesian state update rule, and the Lindblad evolution remain consistent. Our results highlight the fundamental role of measurement inefficiency in realizing post-selection-based non-Hermitian qubits and in shaping the structure of Liouvillian exceptional points. These findings provide new insights into how inefficient measurement processes influence non-Hermitian behavior in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 基底状態への量子ジャンプに対する後選択は、3レベル系の励起状態多様体への進化を制限し、PT対称非エルミート量子ビットを効果的に実現する。 本研究では,2番目の励起された第1の励起された基底状態遷移と第1の励起された基底状態遷移の両チャネルに対する選択後効率を導入することにより,非エルミート量子ビットの非監視的ダイナミクスを捉えるハイブリッド・リウヴィリアの枠組みを定式化する。 第2励起および第1励起多様体内の量子ジャンプから生じるデコヒーレンス効果は、第2励起から第1励起遷移の非効率な後選択の下でも現れ、したがって、リウヴィリアンのスペクトル特性を変化させ、例外的な点を分割する。 比較分析により、ベイズ状態更新則によって生じる確率的軌跡をアンサンブルで包含した軌道に基づくアプローチが得られ、リンドブラッドの進化は一貫していることが示された。 本研究は,選択後の非エルミート量子ビットの実現と,リウヴィリアの例外点の構造形成における測定非効率性の基本的な役割を強調した。 これらの発見は、非効率な測定プロセスがオープン量子系における非エルミート的挙動にどのように影響するかに関する新たな洞察を与える。

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