論文の概要: Observation of Non-Hermitian Spectral Deformation in Complex Momentum Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.06844v1
- Date: Mon, 10 Nov 2025 08:39:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:45.166119
- Title: Observation of Non-Hermitian Spectral Deformation in Complex Momentum Space
- Title（参考訳）: 複素モーメント空間における非エルミートスペクトルの変形の観測
- Authors: Mu Yang, Yue Li, Mingtao Xu, Wei Yi, Jin-Shi Xu, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
- Abstract要約: 我々は運動量空間におけるスペクトル変形を再構成し、複素平面上の固有スペクトルは異なる測度で変形する。
これにより、非ブロッホ帯域理論の下で、システムの鍵情報を実験的に抽出することができる。
我々の研究は、非エルミート物理学と非ブロッホバンド理論を探索するための汎用的なプラットフォームを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.31649403859362
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Open systems feature a variety of phenomena that arise from non-Hermitian physics. Recent theoretical studies have offered much insights into these phenomena through the non-Bloch band theory, though many of the theory's key features are experimentally elusive. For instance, the correspondence between complex momenta and non-Hermitian bands, while central to non-Bloch band theory, has so far defied direct experimental observation. Here we experimentally study the non-Hermitian spectral deformation in complex-momentum space, by implementing a non-Hermitian lattice with long-range couplings in the synthetic orbital-angular-momentum (OAM) dimension of photons inside a degenerate cavity. Encoding the complex momenta in the phase and amplitude modulations of the OAM modes, and devising a complex-momentum-resolved projective detection, we reconstruct the spectral deformation in momentum space, where the eigenspectrum on the complex plane morphs through distinct geometries. This enables us to experimentally extract key information of the system under the non-Bloch band theory, including exceptional points in the complex-momentum space, the open-boundary spectra, and the generalized Brillouin zone. Our work demonstrates a versatile platform for exploring non-Hermitian physics and non-Bloch band theory, and opens the avenue for direct experimental investigation of non-Bloch features in the complex-momentum space.
- Abstract（参考訳）: 開系は非エルミート物理学から生じる様々な現象を特徴とする。
最近の理論的研究は、非ブロックバンド理論を通じてこれらの現象について多くの洞察を与えてきたが、理論の重要な特徴の多くは実験的に解明されている。
例えば、複素モータバンドと非エルミートバンドの対応は、非ブロッホバンド理論の中心にあるが、今のところ直接の実験的な観測に反している。
ここでは, 複素モーメント空間における非エルミートスペクトルの変形を, 縮退したキャビティ内の光子の合成軌道-角-モーメント(OAM)次元において, 長距離結合を持つ非エルミート格子を用いて実験的に検討する。
OAMモードの位相および振幅変調の複雑なモーメントを符号化し、複素モメンタム分解した射影検出を考案し、複素平面上の固有スペクトルが異なる測地によって変化する運動量空間のスペクトル変形を再構成する。
これにより、複素モメンタム空間における例外点、開境界スペクトル、一般化ブリルアンゾーンを含む、非ブロッホ帯域理論の下でシステムの鍵情報を実験的に抽出することができる。
本研究は,非エルミート物理学および非ブロッホバンド理論を探索するための多目的プラットフォームを示し,複素モメンタム空間における非ブロッホ特徴の直接的実験的研究の道を開く。
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