論文の概要: Energy-Resolved Eigenmode Spectroscopy of 1-D and 2-D Non-Hermitian Skin Effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18272v1
• Date: Mon, 18 May 2026 12:06:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 17:57:49.593242
• Title: Energy-Resolved Eigenmode Spectroscopy of 1-D and 2-D Non-Hermitian Skin Effects
• Title（参考訳）: エネルギー分解型固有モード分光法による1次元および2次元非エルミタン皮膚効果の研究
• Authors: Rohith Srikanth, Sashank Kaushik Sridhar, Avik Dutt,
• Abstract要約: 周波数合成次元におけるスキンモードのバンドおよびエネルギー分解固有モード分光を報告する。 この結果は、非エルミート物理学の直接プローブとして固有モード分光を導入し、ハミルトン工学の柔軟な基盤として強い有界周波数格子を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Non-Hermitian lattices can host the non-Hermitian skin effect, a boundary-induced collapse of all bulk eigenstates into exponentially localized edge modes. This effect underlies anomalous bulk-boundary correspondence and remarkable enhancements in non-Hermitian sensing, yet direct energy-resolved access to the eigenmodes of non-Hermitian lattices has remained limited. Here we report band- and energy-resolved eigenmode spectroscopy of skin modes in a frequency synthetic dimension. By introducing strong frequency-domain boundaries in an electro-optically modulated ring resonator, we realize finite non-Hermitian lattices and use laser detuning as a spectroscopic axis for the eigenenergies of the effective Hamiltonian. Site-resolved heterodyne measurements then reconstruct the spatial profile of each mode, revealing boundary-localized skin states throughout the spectrum and their eigenenergy-dependent displacement from the edge. Beyond 1D, the same frequency-boundary architecture, upon incorporating long-range couplings between finite lattices, produces genuine 2D frequency lattices rather than the hitherto-realized folded 1D systems on twisted tubes. In these lattices we observe tunable directional transport and edge localization in two synthetic dimensions. Our results introduce eigenmode spectroscopy as a direct probe of non-Hermitian physics and establish strongly bounded frequency lattices as a flexible platform for Hamiltonian engineering.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート格子は、すべてのバルク固有状態の指数的局所化エッジモードへの境界誘起崩壊である非エルミート皮膚効果をホストすることができる。 この効果は、非エルミート検知における異常なバルク境界対応と顕著な拡張の根底にあるが、非エルミート格子の固有モデムへの直接エネルギー分解アクセスは制限され続けている。 ここでは周波数合成次元におけるスキンモードのバンドおよびエネルギー分解固有モード分光について報告する。 電気変調リング共振器において強い周波数領域境界を導入することにより、有限非エルミート格子を実現し、有効ハミルトニアンの固有エネルギーの分光軸としてレーザーデチューニングを用いる。 部位分解ヘテロダイン測定は、各モードの空間的プロファイルを再構成し、スペクトル全体にわたって境界局在した皮膚状態と、そのエッジからの固有エネルギー依存性の変位を明らかにする。 1D以上の周波数境界アーキテクチャは、有限格子間の長距離結合を組み込むことで、ツイストチューブ上のヒッヘルト実現した折り畳み1Dシステムよりも、真の2D周波数格子を生成する。 これらの格子では、2つの合成次元における調整可能な方向輸送とエッジの局在が観察される。 この結果は、非エルミート物理学の直接プローブとして固有モード分光を導入し、ハミルトン工学の柔軟な基盤として強い有界周波数格子を確立する。

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