論文の概要: Parent Hamiltonian and intrinsic phase transition in non-Hermitian photonic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.28964v1
• Date: Fri, 31 Jul 2026 02:35:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-03 14:29:40.573294
• Title: Parent Hamiltonian and intrinsic phase transition in non-Hermitian photonic systems
• Title（参考訳）: 非エルミートフォトニック系における親ハミルトンおよび内在相転移
• Authors: Yuntao Xiao, Yuchen Guo, Xiaojian Huang, Huixia Gao, Dengke Qu, Lei Xiao, Kunkun Wang, Shuo Yang, Peng Xue,
• Abstract要約: 非エルミート親ハミルトニアン系(NH-PH)の第1世代を報告した。 非相互相関, カイラル不均衡, 従来の反強磁性相関を探索する4つの異なる次数パラメータを測定することにより, システムの特性を特徴づける。 我々の研究は、制御可能でカスタマイズ可能な性質を持つ非エルミート的ハミルトニアンの最初の実験的実現と特徴づけを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.22426269452629
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Hermitian systems host phenomena absent in Hermitian physics, but realizing Hamiltonians with intrinsic non-Hermitian properties remains challenging. The theoretical method of non-Hermitian parent Hamiltonian (NH-PH) enables the construction of a non-Hermitian system from a pair of matrix product states (MPSs) with tailored properties. Here, we report the first experimental generation of NH-PHs. This generation starts from MPSs that represent asymmetric Affleck--Kennedy--Lieb--Tasaki (AKLT) states. The construction is validated with single photons via imaginary-time evolution of the generated NH-PH to obtain its left and right ground states. We then characterize the properties of the system by measuring four different order parameters that probe non-reciprocal correlations, chiral imbalance, and conventional antiferromagnetic correlations. Furthermore, extending the framework to a larger system with a different model, we observe an intrinsic non-Hermitian phase transition, manifested by abrupt jumps of an order parameter when the designated zero-energy modes cease to be the globally lowest-energy states. Our work provides the first experimental realization and characterization of non-Hermitian Hamiltonians with controllable and customizable properties, opening new avenues for exploring intrinsic non-Hermitian phenomena across diverse physical platforms.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート系はエルミート物理学に欠落する現象を包含するが、本質的な非エルミートの性質を持つハミルトニアンを実現することは依然として困難である。 非エルミート親ハミルトニアン (NH-PH) の理論手法は、調整された性質を持つ一対の行列積状態 (MPS) から非エルミート系を構築することを可能にする。 本報告では, NH-PHsの第1世代を報告する。 この生成は、非対称なAffleck--Kennedy--Lieb--Tasaki(AKLT)状態を表すMPSから始まる。 この構造は、生成したNH-PHの想像的時間進化を通じて単一の光子で検証され、その左右の基底状態を得る。 次に,非相互相関,カイラル不均衡,従来の反強磁性相関を探索する4つの異なる次数パラメータを測定することにより,システムの特性を特徴づける。 さらに、このフレームワークを異なるモデルでより大きなシステムに拡張し、指定されたゼロエネルギーモードが世界最低エネルギー状態になるのをやめたときに、オーダーパラメータの急激なジャンプによって現れる固有の非エルミタン相転移を観察する。 我々の研究は、制御可能でカスタマイズ可能な性質を持つ非エルミートハミルトニアンを初めて実験的に実現し、様々な物理プラットフォームにわたって固有の非エルミート現象を探索するための新たな道を開いた。

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