論文の概要: Observable signatures of exceptional points from left-right eigenstate distinction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11333v1
• Date: Tue, 09 Jun 2026 18:12:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.129942
• Title: Observable signatures of exceptional points from left-right eigenstate distinction
• Title（参考訳）: 左右固有状態の区別による例外点の可観測的シグネチャ
• Authors: Leela Ganesh Chandra Lakkaraju, Soumik Bandyopadhyay, Sudipto Singha Roy, Philipp Hauke,
• Abstract要約: 非エルミート量子系は、エルミート系と比較して定性的に異なる物理挙動を示す。 我々は、ハミルトニアンの左固有ベクトルと右固有ベクトルの区別に基づいて例外点を検出する枠組みを開発する。 この結果は、非エルミート固有状態の構造と例外点の可観測シグネチャとの間の直接的なリンクを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.925787462168707
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Hermitian quantum systems exhibit qualitatively distinct physical behavior compared to Hermitian systems, a prime example being spectral singularities known as exceptional points. Their relevance in, e.g., quantum sensing, unidirectional transport, and robust lasing makes it important to be able to identify exceptional points through observable features of a many-body system. Here, using as an example a one-dimensional complex XY spin chain realizing both rotation-time RT- and parity-time PT-symmetric regimes, we develop a framework for detecting exceptional points based on the distinction between left and right eigenvectors of the Hamiltonian, which in a non-Hermitian system are no longer the adjoint of each other. We first show that a global measure constructed from the difference between the Hamiltonian and its adjoint locates exceptional points via distinct non-analytic behavior. At the level of observables, differences in local spin correlations evaluated on the right and left eigenstates provide a reliable static detection scheme. In contrast, static bipartite entanglement measures fail to capture this distinction, urging us to study the quantum dynamics of the model. Following a sudden quench, we demonstrate that the time-averaged right-left entanglement entropy difference directly encodes signatures of the exceptional point. In the RT-symmetric regime, it exhibits a pronounced peak at the exceptional point, whereas in the PT-symmetric regime it behaves as an order-parameter-like quantity, remaining finite in one phase and vanishing at the transition. Our results establish a direct link between the structure of non-Hermitian eigenstates and observable signatures of exceptional points, providing a practical route to identify them in existing quantum simulators.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート量子系は、例外点として知られるスペクトル特異点であるエルミート系と比較して定性的に異なる物理挙動を示す。 量子センシング、一方向輸送、ロバスト洗浄といったそれらの関連性は、多体系の観測可能な特徴を通して例外点を識別できることを重要視している。 ここでは、回転時間 RT とパリティ時間 PT-対称状態の両方を実現する一次元複素XYスピンチェーンの例として、ハミルトン多様体の左固有ベクトルと右固有ベクトルの区別に基づいて例外点を検出する枠組みを開発する。 まず、ハミルトニアンとその随伴点の差から構築された大域的測度が、別個の非解析的挙動を通じて例外的な点を見つけることを示す。 観測可能なレベルにおいて、左右の固有状態で評価された局所スピン相関の差は、信頼できる静的検出スキームを提供する。 対照的に、静的な二部交絡測度はこの区別を捉えず、モデルの量子力学を研究するよう促す。 急激なクエンチの後、時間平均の左右エンタングルメントエントロピー差が例外点の符号を直接符号化することを示した。 RT対称状態では、例外点で顕著なピークを示すが、PT対称状態では、秩序パラメータのような量として振る舞い、1相で有限であり、遷移で消滅する。 この結果は、非エルミート固有状態の構造と例外点の観測可能なシグネチャとの間に直接リンクを確立し、既存の量子シミュレータでそれらを識別する実用的な経路を提供する。

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