論文の概要: Fidelity and quantum geometry approach to Dirac exceptional points in diamond nitrogen-vacancy centers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.00666v1
- Date: Sat, 31 Jan 2026 11:30:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.325256
- Title: Fidelity and quantum geometry approach to Dirac exceptional points in diamond nitrogen-vacancy centers
- Title（参考訳）: ダイヤモンド窒素空孔中心におけるディラック特異点の忠実度と量子幾何学的アプローチ
- Authors: Chia-Yi Ju, Gunnar Möller, Yu-Chin Tzeng,
- Abstract要約: ディラック例外点 (EPs) は非エルミート特異点の新しいクラスを表す。
ダイヤモンド中の窒素空孔中心で実現されたディラックEPの量子幾何学を理論的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Dirac exceptional points (EPs) represent a novel class of non-Hermitian singularities that, unlike conventional EPs, reside entirely within the parity-time unbroken phase and exhibit linear energy dispersion. Here, we theoretically investigate the quantum geometry of Dirac EPs realized in nitrogen-vacancy centers in diamond, utilizing fidelity susceptibility as a probe. We demonstrate that despite the absence of a symmetry-breaking phase transition, the Dirac EP induces a pronounced geometric singularity, confirming the validity of fidelity in characterizing non-Hermitian EPs. Specifically, the real part of the fidelity susceptibility diverges to negative infinity, which serves as a signature of non-Hermitian criticality. Crucially, however, we reveal that this divergence exhibits a distinct anisotropy, diverging along the non-reciprocal coupling direction while remaining finite along the detuning axis. This behavior stands in stark contrast to the omnidirectional divergence observed in conventional EPs. Our findings provide a comprehensive picture of the fidelity probe near the Dirac EP, highlighting the critical role of parameter directionality in exploiting Dirac EPs for quantum control and sensing applications.
- Abstract（参考訳）: ディラック例外点(英: Dirac exceptional points, EPs)は、従来のEPとは異なり、パリティ時非破壊相に完全に属し、線形エネルギー分散を示す非エルミート特異点の新たなクラスを表す。
ここでは,ダイヤモンド中の窒素空孔中心で実現されたディラックEPの量子幾何学を理論的に検討し,その正しさをプローブとして利用した。
対称性を破る位相遷移が存在しないにもかかわらず、ディラックEPは顕著な幾何特異性を誘導し、非エルミートEPの特徴付けにおける忠実性の妥当性を確認する。
具体的には、忠実度感受性の真の部分は負の無限大に分岐し、非エルミート臨界性の符号として機能する。
しかし、重要なことに、この発散は異方性を示し、非相互結合方向に沿ってばらつき、デチューニング軸に沿って有限のままである。
この挙動は、従来のEPで観測された全方向のばらつきとは対照的である。
本研究は、ディラックEP近傍の忠実度プローブの総合的な画像を提供し、ディラックEPの量子制御とセンシングへの応用におけるパラメータ指向性の重要性を強調した。
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