論文の概要: Topology from Decoherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07801v1
• Date: Wed, 08 Jul 2026 18:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-10 16:54:55.152965
• Title: Topology from Decoherence
• Title（参考訳）: デコヒーレンスからのトポロジー
• Authors: Alexandre Chaduteau, Derek Lee, Frank Schindler, Abhinav Prem,
• Abstract要約: デコヒーレンスによってトポロジカルな現象が引き起こされることを示す。 環境に起因したデファス化を対象とする格子系でこれを実証する。 その結果,多体開放系におけるトポロジへの経路として相関量子ノイズが確立された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.407739937584104
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Decoherence is conventionally regarded as an obstacle to realizing topological quantum phases. This has motivated extensive efforts to suppress noise in candidate topological materials and devices. Here, we show that decoherence can instead induce topological phenomena. We demonstrate this in a lattice system subject to environment-induced dephasing. The noise-averaged dynamics, governed by an interacting quantum master equation, realize a topological phase characterized by a winding number and the non-Hermitian skin effect. The dynamical consequence is striking: the correlated nature of the stochastic noise yields asymmetric diffusion, whose direction is fixed by the winding number and is reversible only through a topological phase transition. This effect is induced purely by interactions, distinguishing it from previous studies of free, effectively single-particle systems. It also disappears upon postselecting measurement outcomes, confirming that it is a genuinely open-system phenomenon with no effective Hamiltonian description. Remarkably, the model remains analytically tractable. Our results establish correlated quantum noise as a route to topology in open many-body systems, beyond free-particle and non-Hermitian Hamiltonian paradigms.
• Abstract（参考訳）: デコヒーレンス(decoherence)は、伝統的にトポロジカル量子相を実現するための障害と見なされている。 このことは、候補となるトポロジカル材料や装置の騒音抑制に広範囲にわたる努力を動機付けている。 ここでは、デコヒーレンスが代わりにトポロジカル現象を引き起こすことを示す。 環境に起因したデファス化を対象とする格子系でこれを実証する。 相互作用する量子マスター方程式によって支配される雑音平均力学は、巻数と非エルミート皮膚効果を特徴とする位相位相を実現する。 確率的ノイズの相関特性は非対称な拡散をもたらし、その方向は巻数によって固定され、位相相転移によってのみ可逆である。 この効果は相互作用によって純粋に誘導され、自由で効果的に単一粒子系の以前の研究と区別される。 また、測定結果のポストセレクションによって消失し、これは実効ハミルトニアンの記述を持たない真の開系現象であることを確認した。 注目すべきは、モデルが分析的にトラクタブルであることだ。 この結果は、自由粒子および非エルミートハミルトンパラダイムを超えて、オープン多体系のトポロジーへの経路として相関量子ノイズを確立した。

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