論文の概要: Harnessing non-Hermiticity for efficient quantum state transfer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19490v1
• Date: Mon, 22 Dec 2025 15:44:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.813116
• Title: Harnessing non-Hermiticity for efficient quantum state transfer
• Title（参考訳）: 効率的な量子状態移動のための非ハーモニティの調和
• Authors: Sejal Ahuja, Keshav Das Agarwal, Aditi Sen De,
• Abstract要約: 我々は、量子データバスとして機能する非エルミートスピンチェーンを用いて、量子状態伝達における非ハーミティシティの影響を分析する。 非エルミート的セッティングにおける転写忠実度が古典的しきい値を超え、対応するエルミートモデルの性能を超えることも示している。
• 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: The non-Hermitian Hamiltonian describes the effective dynamics of a system coupled to a continuously measured bath, and can exhibit anti-unitary symmetries that give rise to exceptional points and broken phases with complex eigenvalues, features unique to non-Hermitian systems. Going beyond conventional Hermitian physics, we analyze the impact of non-Hermiticity in the quantum state transmission by employing a non-Hermitian spin chain that functions as a quantum data bus. By deriving a general expression for the fidelity of quantum state transfer for a U(1)-symmetric non-Hermitian Hamiltonian, we analyze PT-symmetric XX and SSH models, complemented by a numerical study of the RT-symmetric iXY model. We demonstrate that, in several parameter regimes, the transfer fidelity in the non-Hermitian setting exceeds the classical threshold and can even exceed the performance of the corresponding Hermitian models. In particular, for the SSH model with dominant inter-cell coupling, the broken phase supports near-unit-fidelity quantum state transfer, a level of performance that the corresponding Hermitian model fails to attain. Moreover, we establish a correspondence between the non-Hermitian and Hermitian descriptions by identifying related parameter regions in which the fidelity fails to surpass the classical bound.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート・ハミルトニアン(英語版)は、連続的に測定された入浴に結合された系の効果的な力学を記述し、非エルミート系に特有の特徴を持つ複雑な固有値を持つ例外的な点と破れた位相をもたらす反単位対称性を示すことができる。 従来のエルミート物理学を超えて、量子データバスとして機能する非エルミートスピンチェーンを用いて、量子状態伝達における非ハーミティシティの影響を分析する。 U(1)-対称非エルミートハミルトニアンに対する量子状態移動の忠実性の一般式を導出することにより、RT-対称iXYモデルの数値的研究により、PT-対称XXおよびSSHモデルを解析する。 いくつかのパラメータでは、非エルミート的セッティングにおける転写忠実度が古典的しきい値を超え、対応するエルミート的モデルの性能を超えることも示している。 特に、セル間カップリングが支配的なSSHモデルでは、破壊相は、対応するエルミートモデルが達成できない性能のレベルである、ほぼ単位-忠実な量子状態移動をサポートする。 さらに,非エルミート的記述とエルミート的記述との対応性は,その忠実度が古典的境界を超えない関連パラメータ領域を同定することによって確立する。

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