論文の概要: Directional quantum walks of two bosons on the Hatano-Nelson lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03613v1
• Date: Wed, 05 Nov 2025 16:29:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.48607
• Title: Directional quantum walks of two bosons on the Hatano-Nelson lattice
• Title（参考訳）: 波多野・ネルソン格子上の2つのボソンの方向量子ウォーク
• Authors: Sk Anisur, Kartik Singh, Sayan Choudhury,
• Abstract要約: 非相互トンネルを用いた一次元波多野-ネルソン格子上での2つのボソンの相互作用の相互作用と非ハーモニティ性について検討した。 トンネルの非相互性は、系の時間進化中に非対称密度円錐を形成することにつながる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22940141855172033
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We theoretically investigate the interplay of interactions and non-Hermiticity in the dynamics of two bosons on the one-dimensional Hatano-Nelson lattice with non-reciprocal tunneling. We find that the non-reciprocity in the tunneling leads to the formation of an asymmetric density cone during the time-evolution of the system; the degree of asymmetry can be tuned by tuning the non-reciprocity parameter, $\delta$. Next, we analyze the dynamics of this system in the presence of a static external force and demonstrate that non-Hermiticity leads to asymmetric two-particle Bloch oscillations. Interestingly, when $F=0$ ($F \ne 0$), strong interactions leads to the formation of an inner density-cone (density-hourglass) structure; this inner structure also becomes asymmetric in the presence of non-Hermiticity. We further analyze the spatial correlations and establish that the system exhibits non-reciprocal bunching (anti-bunching) in the presence of weak (strong) interactions. Finally, we examine the growth of the Quantum Fisher Information, $F_Q$, with time, and demonstrate that $F_Q \propto t^{\alpha}$ where $\alpha \sim 3$. This feature persists for both one- and two-particle walks, thereby demonstrating that this system can be employed as a quantum-enhanced sensor for detecting weak forces.
• Abstract（参考訳）: 非相反トンネルを持つ一次元波多野・ネルソン格子上の2つのボソンの力学における相互作用の相互作用と非ハーモニティ性について理論的に検討する。 トンネルの非相互性は、系の時間進化の間に非対称密度円錐を形成することにつながることが判明し、非相互性パラメータである$\delta$をチューニングすることで、非対称性の度合いを調整できる。 次に、静的な外力の存在下でのこの系の力学を解析し、非ハーミティシティが非対称な2粒子ブロッホ振動を引き起こすことを示す。 興味深いことに、$F=0$(F \ne 0$)の場合、強い相互作用は内部密度錐(密度時間ガラス)構造を形成する。 さらに, 空間相関を解析し, 弱い(強い)相互作用の存在下での非相互束縛(反バンキング)を実証する。 最後に、時間とともに量子フィッシャー情報($F_Q$)の成長を調べ、$F_Q \propto t^{\alpha}$が$\alpha \sim 3$であることを示す。 この特徴は1粒子歩行と2粒子歩行の両方で持続し、このシステムが弱い力を検出するための量子強化センサーとして使用できることを示した。

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