論文の概要: Controllable Non-Hermitianity in Continuous-Variable Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04110v1
• Date: Thu, 06 Nov 2025 06:49:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.333976
• Title: Controllable Non-Hermitianity in Continuous-Variable Qubits
• Title（参考訳）: 連続変数量子における可制御性非エルミタン性
• Authors: Ke-Xiong Yan, Zhi-Cheng Shi, Ye-Hong Chen, Yan Xia,
• Abstract要約: 純粋なデファスティングは、フォトニック・キャット・キュービットにおける主要な漏れ機構である。 猫状態部分空間からテキスト対称な漏洩を誘導することを示す。 この非対称性により、系の力学は非エルミート・ハミルトニアンによって記述される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.393417839889104
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Pure dephasing is the dominant leak mechanism in photonic cat qubits because its phase errors disrupt the parity protection, rendering the qubit vulnerable to energy relaxation. In this manuscript, we reveal that this dephasing mechanism conceals an interesting physical phenomenon: it induces \textit{asymmetric leakage} from the cat-state subspace, where even- and odd-parity cat states decay at different rates. This leak asymmetry enables the dynamics of the system to be described by a non-Hermitian Hamiltonian, thereby transforming the cat qubit into a platform with controllable gain and loss for probing non-Hermitian physics. Within this platform, we demonstrate the possibility to control the parity-time symmetry phase transition in a single cat qubit by adjusting its amplitude. Moreover, we couple two cat qubits to realize an entanglement phase transition induced by the exceptional point. Our work constructs a controllable non-Hermitian system simulator, overturning the conventional paradigm that treats dephasing as harmful noise.
• Abstract（参考訳）: 純脱落は、光子猫量子ビットの位相誤差がパリティ保護を阻害し、クォービットがエネルギー緩和に弱いため、主要な漏れ機構である。 猫状態のサブスペースから「textit{asymmetric leakage}」を誘導し、偶数状態と奇数領域の猫状態が異なる速度で崩壊する。 このリーク非対称性により、系の力学は非エルミートハミルトニアンによって記述され、したがって、猫量子ビットは制御可能な利得と非エルミート物理学の損失を持つプラットフォームへと変換される。 このプラットフォーム内では、振幅を調整することにより、単一猫量子ビットにおけるパリティ時対称性相転移を制御する可能性を示す。 さらに、2つの猫量子ビットを結合して、例外点によって引き起こされる絡み合い相転移を実現する。 我々の研究は制御可能な非エルミタン系シミュレータを構築し、デフォーカスを有害ノイズとして扱う従来のパラダイムを覆す。

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