論文の概要: Observation of Non-Hermitian Skin Dynamics in the Liouvillian Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.27043v1
- Date: Thu, 25 Jun 2026 13:49:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-26 18:46:32.298284
- Title: Observation of Non-Hermitian Skin Dynamics in the Liouvillian Regime
- Title（参考訳）: リウビリア・レジームにおける非エルミート皮膚動態の観察
- Abstract要約: フォトニックメッシュ格子に可変なオープンシステム量子ウォークを実装した。
我々は、コヒーレンスパラメータと非ハーミティシティパラメータの両面における質量中心のドリフトを測定する。
この結果は、オープン量子力学をシミュレートするための制御可能なフォトニックプラットフォームを構築した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.82295545393683
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Open quantum systems generally do not perfectly preserve phase coherence: coupling to uncontrolled environments requires a density-matrix description based on the Liouvillian framework beyond pure-state wave evolution. Realizing and probing such dynamics in a programmable platform is therefore essential for connecting coherent physics to realistic dissipative settings. Here we implement a tunable open-system quantum walk in a photonic mesh lattice, where controlled phase noise produces adjustable dephasing and non-reciprocal gain-loss imbalance provides an independently tunable non-Hermitian drive. This allows us to continuously interpolate between coherent quantum walks and incoherent classical walks, and to observe how directional transport evolves in the Liouvillian regime. Using non-Hermitian skin dynamics as a probe, we measure the center-of-mass drift over both the coherence and non-Hermiticity parameters, revealing a crossover from coherence-enhanced to decoherence-enhanced transport in quantitative agreement with quantum-channel simulations. We further program spatial and temporal interfaces to demonstrate interface accumulation and a long-time drift governed by the instantaneous channel. Our results establish a controllable photonic platform for simulating open quantum dynamics and show that decoherence can actively reshape non-Hermitian transport.
- Abstract（参考訳）: オープン量子系は一般に位相コヒーレンスを完全に保存しない: 制御されていない環境への結合は、純粋な状態波の進化を超えて、リウヴィリアの枠組みに基づく密度行列記述を必要とする。
したがって、プログラマブルプラットフォームにおけるそのようなダイナミクスの実現と探索は、コヒーレントな物理と現実的な散逸的な設定を結びつけるために不可欠である。
ここではフォトニックメッシュ格子に可変な開系量子ウォークを実装し、制御された位相ノイズは調整可能なデフォーカスを生成し、非相互ゲインロス不均衡は独立に調整可能な非エルミート駆動を提供する。
これにより、コヒーレントな量子ウォークと非コヒーレントな古典ウォークを連続的に補間し、リウヴィリア政権における方向移動の進化を観察することができる。
非エルミチアンスキンダイナミクスをプローブとして、コヒーレンスと非ハーミチティーパラメータの両面における質量のドリフトを測定し、コヒーレンス・エンハンスからデコヒーレンス・エンハンス・トランスポートへのクロスオーバーが量子チャネルシミュレーションと定量的に一致していることを明らかにする。
我々はさらに空間的および時間的インタフェースをプログラムし、インターフェースの蓄積と、瞬時チャネルが支配する長時間のドリフトを実証する。
この結果は,オープン量子力学をシミュレートするための制御可能なフォトニックプラットフォームを構築し,非エルミタン輸送を活発に再形成できることを示す。
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