論文の概要: Symmetry-Enforced Non-Hermitian Jarzynski Equality in an SU(2)-Rotated Family of Hybrid $\mathcal{PT}$--$\mathcal{APT}$ Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.10099v1
• Date: Mon, 11 May 2026 07:16:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-12 23:28:50.594864
• Title: Symmetry-Enforced Non-Hermitian Jarzynski Equality in an SU(2)-Rotated Family of Hybrid $\mathcal{PT}$--$\mathcal{APT}$ Systems
• Title（参考訳）: ハイブリッド$\mathcal{PT}$--$\mathcal{APT}$系のSU(2)回転族における対称性強化非エルミタンジャジンスキー等式
• Authors: Zongru Yang, Teng Liu, Xiaodong Tan, Feng Zhu, Le Luo,
• Abstract要約: 条件付き非エルミート的ジャジンスキー等式は、遷移確率がパリティ交換対称性に従うときに成立することを示す。 この制限された2レベル設定の中で条件付き非エルミート的ジャージンスキー関係の対称性に基づく拡張を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.998783381639495
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Jarzynski equality is a cornerstone of nonequilibrium thermodynamics, linking work statistics to equilibrium free-energy differences. Although it has been extensively verified in classical and quantum Hermitian settings, its status in non-Hermitian dynamics remains under debate. Here we show that, in a postselected no-quantum-jump framework, a conditional non-Hermitian Jarzynski equality holds when the transition probabilities obey a parity-exchange symmetry. We study a constructed family of two-level hybrid Hamiltonians formed as linear combinations of parity-time ($\mathcal{PT}$) and anti-parity-time ($\mathcal{APT}$) symmetric terms, and demonstrate using complementary geometric and algebraic arguments that the parity-exchange symmetry persists throughout the corresponding $\mathrm{SU}(2)$-rotated orbit. Relative to previous $\mathcal{PT}$-focused conditional Jarzynski equality results, the advance here is an extension of the symmetry criterion from the isolated $\mathcal{PT}$ endpoint to a broader $\mathcal{PT}$--$\mathcal{APT}$ hybrid family. Experimentally, we implement three representative points, $θ_k = 0, π/4, π/2$, in a single trapped $^{171}\mathrm{Yb}^+$ ion and measure the resulting work distributions under cyclic protocols with $ΔF = 0$, confirming the predicted symmetry criterion at those points. Our results establish a symmetry-based extension of the conditional non-Hermitian Jarzynski relation within this restricted two-level setting.
• Abstract（参考訳）: ジャージンスキーの等式は非平衡熱力学の基礎であり、仕事統計と平衡自由エネルギー差を結びつける。 古典的および量子的エルミート設定において広く検証されているが、非エルミート力学におけるその地位は議論されている。 ここでは、選択された非量子ジャンプの枠組みにおいて、条件付き非エルミート的ジャージンスキー等式は、遷移確率がパリティ交換対称性に従うときに成り立つことを示す。 パリティ時(\mathcal{PT}$)と反パリティ時(\mathcal{APT}$)対称項の線形結合として形成される2層ハイブリッドハミルトニアンの構成系について検討し、パリティ-交換対称性が対応する$\mathrm{SU}(2)$-回転軌道を通して持続することを示す相補的幾何学的および代数的引数を用いて実証する。 以前の$\mathcal{PT}$- focus conditional Jarzynski equality resultsとは対照的に、ここでの進歩は、分離された$\mathcal{PT}$エンドポイントからより広い$\mathcal{PT}$--$\mathcal{APT}$ hybrid familyへの対称性基準の拡張である。 実験的に、$θ_k = 0, π/4, π/2$ という3つの代表点を単一の閉じ込められた $^{171}\mathrm{Yb}^+$ ion に実装し、結果として得られる作業分布を $ΔF = 0$ で循環的プロトコルの下で測定し、それらの点における対称性の基準を確かめる。 この制限された2レベル設定の中で条件付き非エルミート的ジャージンスキー関係の対称性に基づく拡張を確立する。

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