論文の概要: To $\mathcal{PT}$ or not to $\mathcal{PT}$: Noise-induced escape and nonlinear-damping stabilization in a parity-time dimer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.14468v1
- Date: Fri, 14 Aug 2026 16:48:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-17 20:14:29.445806
- Title: To $\mathcal{PT}$ or not to $\mathcal{PT}$: Noise-induced escape and nonlinear-damping stabilization in a parity-time dimer
- Title（参考訳）: to $\mathcal{PT}$ or not to $\mathcal{PT}$: パリティ時ダイマーにおける騒音誘起脱出と非線形減衰安定化
- Abstract要約: パリティ時間系は結合共振器の利得と損失のバランスをとることで長寿命の励起を示す。
ハミルトンダッフィング非線形性は、$mathcalPT$-unbroken相を位相空間の有限で非誘引領域に制限することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Parity-time ($\mathcal{PT}$) symmetric systems exhibit long-lived excitations by balancing gain and loss in coupled resonators, driving extensive theoretical interest and diverse experimental realizations. Realistic physical implementations, however, inevitably introduce nonlinearities and noise. This mandates a rigorous reevaluation of their global long-time dynamics. In this work, we show that Hamiltonian Duffing nonlinearity restricts the $\mathcal{PT}$-unbroken phase to a finite, nonattracting region of phase space. Consequently, unavoidable fluctuations drive first-passage escape into runaway trajectories. This renders the linearly $\mathcal{PT}$-unbroken phase a purely transient phenomenon. We then recover global stochastic stability by introducing two-photon loss on the gain oscillator. This nonlinear damping explicitly breaks exact $\mathcal{PT}$ symmetry while supplying genuine phase-space attraction, generating a bistable regime where a low-amplitude orbit mimicking the original linear state coexists with a high-amplitude limit cycle. Thus, we establish a revised origin for stability in non-Hermitian experiments: the observed long-time stochastic stability is governed by inherent restoring dissipation rather than the spectral $\mathcal{PT}$ symmetry itself.
- Abstract（参考訳）: パリティ時(\mathcal{PT}$)対称系は結合共振器の利得と損失のバランスをとることで長寿命の励起を示し、広範な理論的興味と多様な実験的実現を導く。
しかし、現実的な物理的実装は必然的に非線形性やノイズを導入している。
これは、彼らのグローバルな長期的ダイナミクスの厳密な再評価を義務付ける。
この研究で、ハミルトンダッフィング非線形性は、$\mathcal{PT}$-unbroken相を位相空間の有限非誘電領域に制限することを示した。
その結果、避けられない変動により、ファーストパスは逃走軌道に逃避する。
これにより線型に$\mathcal{PT}$-unbroken相が純粋に過渡現象となる。
次に、利得発振器に2光子損失を導入することにより、大域的確率安定性を回復する。
この非線形減衰は、真相空間のアトラクションを供給しながら正確な$\mathcal{PT}$対称性を明示的に破り、高振幅の極限サイクルで元の線形状態共存を模倣する低振幅軌道をバイスタブルな状態を作り出す。
観測された長期確率安定性はスペクトル $\mathcal{PT}$ 対称性そのものではなく、固有な再散逸によって支配される。
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