論文の概要: Decoherence Resilience of the Non-Hermitian Skin Effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.12739v1
• Date: Tue, 14 Apr 2026 13:53:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.467769
• Title: Decoherence Resilience of the Non-Hermitian Skin Effect
• Title（参考訳）: 非エルミート皮膚効果のデコヒーレンスレジリエンス
• Authors: Kunkun Wang, Lei Xiao, Stefano Longhi, Peng Xue,
• Abstract要約: 非エルミート皮膚効果(NHSE)の脱コヒーレンスに対する耐性について検討した。 NHSEは、完全に不整合的な状態まで生き残り、デファス化によって増強されることさえ観察される。 本研究は,非平衡系における指向性輸送を高めるために,デコヒーレンスを活用するための道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.568876432021453
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Decoherence and dissipation, arising from unavoidable interactions with the environment, can exert a dual influence on transport in physical systems, suppressing coherent propagation while inducing diffusion and mitigating localization in disordered systems. Non-Hermitian physics reveals a qualitatively different scenario, in which structured dissipation can induce directional bulk-to-boundary transport, known as the non-Hermitian skin effect (NHSE), that remains robust against disorder. Whether such transport can persist, be enhanced or hindered under decoherence, remains a largely open question. Here we experimentally address this question using photonic quantum walks with two tunable prototypical decoherence channels, dephasing and amplitude damping. Under dephasing, the NHSE survives up to the fully incoherent regime and is observed to even be enhanced by dephasing, yielding drift velocities that exceed those of coherent dynamics. By contrast, amplitude damping shows a pronounced order dependence: applied before the non-Hermitian loss operator, it suppresses and ultimately eliminates the NHSE in the fully incoherent limit; applied afterward, the NHSE persists and can be enhanced at sufficiently large loss strengths. Our work bridges quantum and classical non-Hermitian dynamics, demonstrates the resilience of the NHSE to decoherence, and opens avenues for harnessing decoherence to enhance directional transport in noisy, nonequilibrium systems.
• Abstract（参考訳）: 環境との避けられない相互作用から生じる脱コヒーレンスと散逸は、物理的システムの輸送に二重の影響を及ぼし、拡散を誘導し、混乱した系の局在を緩和しながら、コヒーレントな伝播を抑制する。 非エルミート物理学は、構造的散逸が非エルミート皮膚効果(NHSE)として知られる、障害に対して頑健な方向のバルク・ツー・バウンダリ輸送を誘導する、質的に異なるシナリオを明らかにしている。 このような輸送が、デコヒーレンスの下で維持されるか、強化されるか、妨げられるかは、いまだに明らかな問題である。 ここでは、2つの可変な原型デコヒーレンスチャネル、デフォーカスと振幅減衰を持つフォトニック量子ウォークを用いてこの問題を実験的に解決する。 デフォーカスの下では、NHSEは完全に不整合的な状態まで生き残り、デフォーカスによって強化され、コヒーレント力学を超えるドリフト速度が生じる。 対照的に振幅減衰は、非エルミート損失演算子の前に適用され、完全な不整合極限におけるNHSEを抑圧し、最終的に除去し、その後、NHSEは持続し、十分な大きな損失強度で増強することができる。 我々の研究は、量子力学と古典的非エルミート力学を橋渡しし、NHSEのデコヒーレンスへのレジリエンスを実証し、デコヒーレンスを活用するための道を開き、ノイズの多い非平衡系の方向輸送を強化する。

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