論文の概要: Observation of Restored Adiabatic State Transfer in Time-Modulated Non-Hermitian Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.14679v1
• Date: Thu, 16 Apr 2026 06:36:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-17 21:29:31.758207
• Title: Observation of Restored Adiabatic State Transfer in Time-Modulated Non-Hermitian Systems
• Title（参考訳）: 時間変調非エルミタン系における再断熱状態移動の観測
• Authors: Xiaowei Wang, Ievgen I. Arkhipov, Quan Lin, Huixia Gao, Dengke Qu, Lei Xiao, Franco Nori, Peng Xue,
• Abstract要約: 時間変調された非エルミート系では, 断熱状態のダイナミクスが復元可能であることを示す。 本研究は,多目的光波操作装置の実用化に向けての道を開くものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.933567763287288
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exceptional points (EPs) have attracted extensive research interest due to their intriguing properties. One of the hallmarks of EP physics is that dynamically encircling the EPs induces chiral mode switching, arising from the breakdown of adiabaticity due to the presence of a complex spectrum in the system's Hamiltonian. While such chiral mode behavior has been widely observed experimentally, achieving truly adiabatic, and thus symmetric, state transfer, regardless of the winding direction, in time-modulated non-Hermitian systems has remained elusive. In this work, we demonstrate that this long-sought adiabatic state dynamics can indeed be restored. By steering a two-mode photonic setup along specifically designed trajectories in parameter space, we realize conditions where the associated non-Hermitian evolution operator acquires a purely real spectrum. Moreover, our experimental platform enables controlled switching between symmetric (adiabatic) and chiral (non-adiabatic) state-transfer regimes for the same set of initial modes, thus effectively implementing a universal symmetric-asymmetric two-mode switch. Our results therefore open new avenues for harnessing unique topological spectral properties of non-Hermitian systems, paving the way for the practical design of versatile optical wave-manipulation devices and for advancing both classical and quantum information technologies.
• Abstract（参考訳）: 例外点(EP)は、その興味深い性質から、広範な研究の関心を集めている。 EP物理学の目印の1つは、EPを動的に囲むと、システムのハミルトニアンにおける複雑なスペクトルの存在による断熱性の崩壊によって生じるキラルモードのスイッチングが引き起こされることである。 このようなキラルモードの挙動は実験的に広く観察されているが、時間変調された非エルミート系では、曲がり方向に関わらず、真の断熱的かつ対称な状態移動を達成することができる。 本研究では,この長期の断熱状態のダイナミクスを復元できることを実証する。 2モードのフォトニックセットアップをパラメータ空間の特別に設計された軌道に沿って操ることで、関連する非エルミート進化作用素が純粋に実スペクトルを取得する条件を実現する。 さらに, 実験プラットフォームでは, 同じ初期モードに対して, 対称(アディバティック)とキラル(非アディバティック)状態遷移規則の制御を可能とし, 普遍対称非対称2モードスイッチを効果的に実装した。 そこで本研究は,非エルミート系の固有位相スペクトル特性の活用,多目的光波操作装置の実用設計,古典的および量子的情報技術の進歩への道を開いた。

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