論文の概要: Liouvillian topology and non-reciprocal dynamics in open Floquet chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16742v1
- Date: Thu, 20 Nov 2025 19:00:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-24 18:08:18.790662
- Title: Liouvillian topology and non-reciprocal dynamics in open Floquet chains
- Title（参考訳）: 開フロケ鎖におけるリウビリアン位相と非相互ダイナミクス
- Authors: Florian Koch, Yu-Min Hu, Jan Carl Budich,
- Abstract要約: マルコフ量子マスター方程式により記述されたオープン量子系の顕微鏡格子モデルを導入研究する。
トポロジカル解析において量子ジャンプ過程を包含することにより、異なるエンファンジャンプ誘発トポロジカル位相が明らかとなる。
我々は、NH皮膚効果、すなわち、システムの片端にマクロな数の固有状態が蓄積されていることが、一過性のダイナミクスで既に明らかになっていることを発見した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Open quantum systems far from thermal equilibrium can exhibit remarkable physical phenomena including topological properties without a direct equilibrium counterpart. Along these lines, in periodically driven dissipative systems within the effective non-Hermitian (NH) Hamiltonian approximation spectral winding numbers have been linked to intriguing nonreciprocal transport properties. Here, going beyond an NH Hamiltonian description, we introduce and study a microscopic lattice model of a driven open quantum system described by a Markovian quantum master equation, which exhibits the mentioned spectral winding within a NH approximation. By encompassing quantum jump processes in the topological analysis, we uncover a distinct \emph{jump-induced} topological phase, which qualitatively corresponds to the richer non-reciprocal transport properties of the fully quantum model. In addition, we find that the NH skin effect, i.e.~the accumulation of a macroscopic number of eigenstates at one end of the system, is already visible in the transient dynamics even for systems with periodic boundary conditions. Our results exemplify the subtle correspondence between NH topological properties and physical manifestations of Liouvillian topological properties in open quantum systems, thus providing a theoretical framework towards understanding unidirectional transport in quantum dissipative Floquet dynamics.
- Abstract（参考訳）: 熱平衡から離れた開量子系は、直接平衡のない位相的性質を含む顕著な物理現象を示すことができる。
これらの線に沿って、有効非エルミート(NH)ハミルトニアン近似スペクトル巻線数内の周期的に駆動される散逸系は、非相互輸送特性を惹きつけることに関係している。
ここでは、NHハミルトニアンの記述を超えて、マルコフ量子マスター方程式によって記述された駆動されたオープン量子系の顕微鏡格子モデルを紹介し、研究する。
トポロジカル解析において量子ジャンプ過程を包含することにより、完全量子モデルのよりリッチな非相互輸送特性に質的に対応する異なる 'emph{jump-induced} 位相が明らかとなる。
さらに, 周期的境界条件を持つシステムにおいても, NH皮膚効果, すなわち, システムの一方の端におけるマクロな数の固有状態の蓄積は, 既に過渡的力学において見られることが判明した。
この結果は, 開放量子系における NH 位相特性とリウヴィリア位相特性の物理的表現との微妙な対応を実証し, 量子散逸的フロケ力学における一方向輸送を理解するための理論的枠組みを提供する。
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