論文の概要: Quantum jumps in open cavity optomechanics and Liouvillian versus Hamiltonian exceptional points

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.22205v1
• Date: Wed, 25 Feb 2026 18:58:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-26 18:19:16.95759
• Title: Quantum jumps in open cavity optomechanics and Liouvillian versus Hamiltonian exceptional points
• Title（参考訳）: 開空洞光学における量子ジャンプとリウビリアン対ハミルトン例外点
• Authors: Aritra Ghosh, M. Bhattacharya,
• Abstract要約: 空洞光学における例外点について検討する。 具体的には、Liouvillian と Hamiltonian の例外点を明確に区別する上での量子ジャンプの役割を明らかにする。 我々の研究は, ハイブリッドな例外点の連続的なファミリを明らかにし, 光学系における条件と非条件の散逸ダイナミクスの操作的および物理的差異を明らかにし, サーマルバスのプローブを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.239775815863115
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exceptional points, where two or more eigenstates of a non-Hermitian system coalesce, are now of interest across many fields of physics, from the perspective of open-system dynamics, sensing, nonreciprocal transport, and topological phase transitions. In this work, we investigate exceptional points in cavity optomechanics, a platform of interest to diverse communities working on gravitational-wave detection, macroscopic quantum mechanics, quantum transduction, etc. Specifically, we clarify the role of quantum jumps in making a clear distinction between Liouvillian and Hamiltonian exceptional points in optomechanical systems. While the Liouvillian exceptional point arises from the unconditional Lindblad dynamics and is independent of the phonon-bath temperature, the Hamiltonian exceptional point emerges from the conditional no-jump evolution and acquires a thermal shift due to an enhanced conditional damping. Employing the thermofield formalism, we derive a unified spectral framework that interpolates between these regimes via an analytical hybrid-Liouvillian description. Remarkably, in the weak-quantum-jump regime, the exceptional point is perturbed only at the second order, highlighting the robustness of the Hamiltonian exceptional point under small hybrid perturbations. Our work reveals a continuous family of hybrid exceptional points, clarifies the operational and physical differences between the conditional and unconditional dissipative dynamics in optomechanical systems, and provides a probe for thermal baths.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート系の2つ以上の固有状態が合わさった例外点は現在、開系力学、センシング、非相互輸送、位相相転移の観点から、多くの物理学分野の関心を集めている。 本研究では,重力波検出,マクロ量子力学,量子トランスダクションなどに取り組む多様なコミュニティへの関心のプラットフォームである空洞光学の例外点について検討する。 具体的には、光学系におけるLiouvillian と Hamiltonian の例外点を明確に区別する上での量子ジャンプの役割を明らかにする。 リウヴィリアの例外点が非条件のリンドブラッド力学から発生し、フォノンバス温度とは独立であるのに対して、ハミルトンの例外点が条件のノージャンプ進化から出現し、条件の減衰が強化されたために熱シフトを得る。 熱場フォーマリズム(英語版)を用いて、分析ハイブリッド・リウヴィリア記述を通じてこれらの状態間の補間を行う統一スペクトルフレームワークを導出する。 顕著なことに、弱量子ジャンプ系では、例外点が2階のみ摂動され、小さなハイブリッド摂動の下でのハミルトンの例外点の頑健さが強調される。 我々の研究は, ハイブリッドな例外点の連続的なファミリを明らかにし, 光学系における条件と非条件の散逸ダイナミクスの操作的および物理的差異を明らかにし, サーマルバスのプローブを提供する。

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