論文の概要: Nonreciprocity-enriched steady phases in open quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.00101v1
• Date: Thu, 30 Apr 2026 18:00:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-04 17:43:28.692941
• Title: Nonreciprocity-enriched steady phases in open quantum systems
• Title（参考訳）: 開量子系における非相互性に富む定常相
• Authors: Ding Gu, Zhanpeng Fu, Zhong Wang,
• Abstract要約: 非相互性, 対称性欠陥, 空間境界の相互作用は, 通常の自発対称性破断パラダイムを超えて位相を生成することができることを示す。 十分に強い非相互性は、境界を対称性の欠陥の源とドレインに変え、同時にこれらの欠陥をバルク内のカイラルダイナミクスで包含することを示し、この機構を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3876086924113762
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonreciprocity can profoundly alter the spectra and dynamics of open quantum systems, yet its impact on the long-time steady-state phases of matter has remained largely unexplored. Here we show that the interplay of nonreciprocity, symmetry defects, and spatial boundaries can generate phases beyond the standard spontaneous-symmetry-breaking paradigm. We demonstrate this mechanism by showing that sufficiently strong nonreciprocity turns boundaries into sources and drains of symmetry defects, while simultaneously endowing these defects with chiral dynamics in the bulk. As a result, the conventional uniform symmetry-broken state gives way to a domain-wall traveling-wave phase, in which symmetry defects form a persistent chiral wave. We showcase this mechanism in a bosonic model with \(Z_{2}\) symmetry, where periodic boundary conditions support only the conventional symmetric and symmetry-broken phases, whereas open boundary conditions allow the traveling-wave phase. We further show that even in the absence of symmetry breaking, the steady state can exhibit anomalous chiral relaxation: owing to the non-Hermitian skin effect in the stability matrix, local fluctuations are chirally amplified as they approach a boundary, where they eventually decay. Combining mean-field theory with truncated Wigner simulations, we characterize these phases, analyze the order parameter and Goldstone-mode fluctuations of the traveling-wave phase, and confirm its existence in three spatial dimensions.
• Abstract（参考訳）: 非相互性は、オープン量子系のスペクトルと力学を深く変えることができるが、物質の長期定常状態への影響はほとんど未解明のままである。 ここでは、非相互性、対称性欠陥、空間境界の相互作用が、標準自然対称性破壊パラダイムを超えて位相を生成することを示す。 十分に強い非相互性は、境界を対称性の欠陥の源とドレインに変え、同時にこれらの欠陥をバルク内のカイラルダイナミクスで包含することを示し、この機構を実証する。 結果として、従来の一様対称性破壊状態は、対称性欠陥が永続的なキラル波を形成する領域壁走行波位相に道を譲る。 この機構は, 周期境界条件が従来の対称性と対称性の破断位相のみをサポートするのに対して, 開境界条件は進行波位相を許容する。 さらに、対称性の破れがなくても、定常状態は異常なキラル緩和を示すことが示される: 安定行列における非エルミート皮膚効果により、局所的なゆらぎは、境界に近づくにつれて冷たく増幅され、最終的に崩壊する。 平均場理論と切り離されたウィグナーシミュレーションを組み合わせることで、これらの位相を特徴づけ、走行波位相の秩序パラメータとゴールドストーンモード変動を分析し、その存在を3次元で確認する。

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