该模型的厄米性保证了具有实特征值的能量守恒,但当量子系统与其环境交换粒子和能量时,该模型的厄米性就会失效。这种开放的量子系统可以用非厄米哈密顿量有效地描述,为量子信息处理、弯曲空间、非平凡拓扑相甚至黑洞提供了重要的见解。然而,许多关于非厄米量子动力学的问题仍未得到解答,尤其是在高维空间中。
摘要最近建立了所有局部非热(NH)对称类别中点间隙拓扑的分类。但是,由此产生的元素周期表中的许多条目仅在正式环境中进行了讨论,并且仍然缺乏物理解释,从它们的庞大 - 边界通信角度来看。在这里,我们得出了所有二维相的边缘特征,并具有内在的点间隙拓扑。虽然在一个维点间隙拓扑中总是会导致NH皮肤效应,但NH边界物理学在两个维度上显着丰富。我们发现了两类的非铁质边缘状态:(1)地下点,其中皮肤效应仅在单个边缘动量下发生,而其他所有边缘动量都没有边缘状态。在半无限边界条件下,点间隙因此完全关闭,但仅在单个边缘动量下。(2)NH特殊点分散,其中边缘状态在所有边缘段持续存在,并提供异常数量的对称性保护的异常点。令人惊讶的是,后一类系统允许在所有通用边缘终止沿所有通用边缘终端具有有限的边缘状态有限的边缘状态。同时,点间隙仅沿真实和虚构的特征值轴关闭,实现了一种新型的NH光谱流。
1 帕斯卡研究所,PHOTON-N2,克莱蒙奥弗涅大学,法国国家科研中心,SIGMA Clermont,F-63000 克莱蒙费朗,法国。 2 法国大学研究所(IUF),F-75231 巴黎,法国 3 伍尔弗汉普顿大学科学与工程学院,Wulfruna St,伍尔弗汉普顿 WV1 1LY,英国 4 首都师范大学化学系,北京市光学材料与光子器件重点实验室,北京 100048,中国 5 天津市分子光电子科学重点实验室,天津大学理学院化学系,天津化学科学与工程协同创新中心,天津 300072,中国 6 西安交通大学电子信息工程学院,物理电子学与器件教育部重点实验室、陕西省信息光子技术重点实验室,西安 710049,中国
非厄米趋肤效应 (NHSE) 是非平衡系统中一种令人着迷的现象,其中本征态大量局限于系统边界,将系统中加载的(准)粒子单向泵送到边界。最近,它与多体效应的相互作用得到了广泛的探索,并且已经证明粒子间排斥或费米简并压力会限制 NHSE 在其本征解和动力学中引起的边界积累。然而,在这项工作中,我们发现任意子统计数据可以更深远地影响 NHSE 动力学,抑制甚至逆转状态动力学朝着 NHSE 的局部方向。当涉及更多粒子时,这种现象更加明显。该系统中量子信息的传播显示出更加奇特的现象,其中 NHSE 仅影响热集合的信息动力学,而不会影响单个初始状态。我们的研究结果为探索由 NHSE 与任意子统计之间的相互作用引起的新型非厄米现象开辟了一条新途径,并有可能在超冷原子量子模拟器和量子计算机中得到证明。
及时对材料索引的定期调制开放动量差距。这样的系统被视为常见空间晶体的时间类似物,其中带镜在频率空间中打开。最近的研究还导致了这种动量差距的拓扑时间边界状态(TTBS)的理论预测。在这项工作中,我们报告了一种新型TTB的发现和实验实现,这些TTB出现在具有空间周期性损失和增益的非热空间晶体中,其中BLOCH动量差距的出现与平均时间破裂相位,而不是依靠周期性的时间调节。通过诱导损失和增益曲线的突然翻转,在Bloch动量间隙的中间出现了一种模式,并在翻转瞬间峰值,这被视为时间边界。值得注意的是,我们发现暂时的翻转会导致拓扑过渡,并且上述模式是一种TTB,是jackiw-rebbi状态的时间类似物。TTB在1D活动的机械晶格中进行实验观察,并且通常在广泛的非炎性系统中出现。通过将非热物理学与时空拓扑系统联系起来,我们的结果不仅可以加深对时间拓扑阶段的理解,而且还为通过拓扑用途控制了瞬态波的新基础。
量子纠缠不仅对于理解厄米多体系统起着至关重要的作用,而且对于非厄米量子系统的研究也具有重要的意义。在本文中,我们利用双正交基中的微扰理论,解析地研究了非厄米自旋梯的纠缠哈密顿量和纠缠能谱。具体来说,我们研究了耦合的非厄米量子自旋链之间的纠缠特性。在强耦合极限(J rung ≫ 1)下,一阶微扰理论表明,纠缠哈密顿量与具有重整化耦合强度的单链哈密顿量非常相似,从而可以定义一个临时温度。我们的研究结果为非厄米系统中的量子纠缠提供了新的见解,并为开发研究非厄米量子多体系统中有限温度特性的新方法奠定了基础。
我们研究由非热相差的超导体形成的非热约瑟夫森连接,这在非热性下是有限的,这自然是由于与正常储层的耦合所致。取决于非热性的结构,以智障的自我能量捕获,低能频谱寄主在拓扑上稳定的异常点,即在零或有限的真实能量作为超导相位差的函数。有趣的是,相应的相位偏置的超级流可以在此类特殊点上获取发散的纤维。此实例是一种自然而独特的非热效应,它标志着一种可能增强约瑟夫森连接的敏感性的可能方法。我们的作品为实现独特的非温和现象而开辟了一种方法,这是由于非热门拓扑与约瑟夫森效应之间的相互作用所致。
纠缠熵表征了多颗粒的相关性,并揭示了开放量子系统的关键特征。但是,在非弱者系统中探索纠缠的实验实现面临挑战。并行,量子步道提供了研究非炎性物理学的潜在机制的可能性,其中包括特殊点,非铁皮皮肤效应和非Blloch相变。不幸的是,这些研究仅参与并广泛关注单个粒子的行为。在这里,我们提出并在实验中实现了在工程的非热光子晶格中的两个无法区分的光子的量子步行。我们已经成功地观察到了量子行动的单向行为,远离皮肤效应引起的边缘。此外,我们通过实验揭示了由非铁症系统中皮肤效应引起的纠缠的抑制。我们的研究可能有助于对远离热平衡的开放量子多体系统的纠缠深入了解。
在有限长度的超导型杂种系统中,Majorana结合状态的出现已预测以振荡能水平的形式发生,而奇偶校验横梁围绕零能量。每次零能量交叉都有望产生量化的零偏置电导峰值,但有几项研究报告了电导率峰值固定在零能量的一系列Zeeman领域,但其起源并不清楚。在这项工作中,我们考虑在Zeeman场下与旋转轨道耦合的超导系统,并证明,由于与Ferromagnet Lead的耦合,非富裕效应引起了Majorana和Trivial Andreev结合状态的零能量。我们发现,这种零能量固定效应是由于形成了被称为异常点的非弱势光谱退化性的,其出现可以通过非热性的相互作用,应用的Zeeman Fierd和化学势来控制。此外,根据非热空间空间验证,我们发现非热性会改变单点赫尔米尔拓扑相变为受到多个低能水平的特殊点的特殊点界定的零能量线。这种看似无辜的变化显着使差距截断远低于Hermitian拓扑相过渡,这原则上可以简单地实现。此外,我们揭示了将主要和琐碎的Andreev结合状态与准核定状态分开的能量差距对于产生零能量固定效应的值仍然是强大的。因此,我们的发现对于理解Majorana设备中微不足道和拓扑状态的零能量固定可能很有用。尽管合理的非热性价值确实可以是有益的,但非常强大的非热效应可能会破坏超导性。
准晶体的特征是没有翻译对称性的远程顺序[1]。在数学中,它们对应于无限的非周期性瓷砖。他们可以拥有与翻译的旋转对称性,例如著名的五角形对称性对称性[2]。另一个有趣而重要的情况是十二杆对称性[3-5],可以从两个蜂窝晶格[6-9]旋转30°的叠加中获得。这种配置尤其及时,因为Moir´e蜂窝晶格的极端流行,例如魔法角扭曲的双层石墨烯[10],该[10]对于小于30°的旋转角度获得了。moir´e晶格和准晶体具有许多共同的特性,例如在其频谱中存在平坦带[11-13]。在许多领域中研究了十二型准晶体:化学[14 - 17],材料科学[4,18,19],电子[8],拓扑物理学[20-22]和光子学[7,23 - 31]。对于1D准晶体或准静态晶格,使用aubry-and-andR´e模型[32]获得了许多重要的分析结果[32]:而不是考虑一个在个体地点的位置,而没有转化对称性的结构,而是在一个定期的晶状体上以无效的态度固定在一定的位置上,而不是可及时的效率。现在,从理论上建立并在实验上证明了这种1D准晶体的分散包含遵守差距标记定理的无限差距[37-40]。每个频带都是无限窄的(平坦),并且填充