論文の概要: Tomographic characterization of non-Hermitian Hamiltonians in reciprocal space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09870v1
- Date: Wed, 10 Dec 2025 17:57:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.623008
- Title: Tomographic characterization of non-Hermitian Hamiltonians in reciprocal space
- Title（参考訳）: 相互空間における非エルミートハミルトニアンのトモグラフィー的特徴
- Authors: Francesco Di Colandrea, Fabrizio Pavan, Sarvesh Bansal, Paola Savarese, Grazia Di Bello, Giulio De Filippis, Carmine Antonio Perroni, Donato Farina, Filippo Cardano,
- Abstract要約: 非エルミート・ハミルトニアン(英語版)は、従来の位相図を拡張して量子物理学を豊かにする。
本研究では,非エルミート・ハミルトニアンに特有のタイプの非エルミート・ハミルトニアンが生成する非単位量子ウォークをシミュレートできる実験的フォトニック・プラットフォームを提案する。
- 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: Non-Hermitian Hamiltonians enrich quantum physics by extending conventional phase diagrams, enabling novel topological phenomena, and realizing exceptional points with potential applications in quantum sensing. Here, we present an experimental photonic platform capable of simulating a non-unitary quantum walk generated by a peculiar type of non-Hermitian Hamiltonian, largely unexplored in the literature. The novelty of this platform lies in its direct access to the reciprocal space, which enables us to scan the quasi-momentum across the entire Brillouin zone and thus achieve a precise tomographic reconstruction of the underlying non-Hermitian Hamiltonian, indicated by the comparison between theoretical predictions and experimental measurements. From the inferred Hamiltonian, it is possible to retrieve complex-valued band structures, resolve exceptional points in momentum space, and detect the associated parity-time symmetry breaking through eigenvector coalescence. Our results, presented entirely in quasi-momentum space, represent a substantial shift in perspective in the study of non-Hermitian phenomena.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート・ハミルトニアン(英語版)は、従来の位相図を拡張し、新しい位相現象を可能にし、量子センシングの潜在的な応用で例外的な点を実現することによって、量子物理学を豊かにする。
ここでは,非エルミート・ハミルトニアン(Hermitian Hamiltonian)という特殊なタイプの非エルミート・ハミルトニアン(Hermitian Hamiltonian)が生成する非単位量子ウォークをシミュレートする実験的なフォトニック・プラットフォームを提案する。
このプラットフォームの新規性は、相互空間への直接アクセスにあり、ブリュアンゾーン全体にわたって準モメンタムをスキャンし、理論的予測と実験的測定の比較によって示される、基礎となる非エルミート・ハミルトニアンの正確なトモグラフィー再構成を実現することができる。
推定されたハミルトニアンから複素値のバンド構造を検索し、運動量空間の例外点を解き、固有ベクトルの合体によるパリティ時間対称性の破れを検出することができる。
我々の結果は、完全に準モメンタム空間で示され、非エルミート現象の研究における視点のかなりの変化を示している。
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