实验观测量子跃迁诱导的高阶 Liouvillian 异常点
量子物理
2025-12-02 v1
摘要
异常点 (exceptional point) 已引发广泛关注，因其涉及非惠性、精密测量和拓扑动力学等 counterintuitive 现象。Liouvillian 异常点 (LEP) 由于能量耗散与相干性衰减的相互作用，本质上与量子跃迁相关，近期因其能够完整捕捉量子系统动力学，为非惠性量子研究提供了自然平台，受到广泛关注。此前预测量子跃迁可产生二维量子系统中第三阶 LEP，由于其高维 Liouvillian 超算子，但迄今尚未获得实验验证。本文报道首次观察到量子跃迁在超冷二维能级阱离子系统中产生第三阶 LEP。此外，通过结合衰减与相位漂移过程，我们首次实验探索了由衰减与相位漂移组合效应构成的 LEP。特别是由于 Lindblad 超算子支配衰减与相位漂移 LEP 的非交换性，我们观察到在开放量子系统中，衰减与相位漂移竞争驱动 LEP 位置移动。这种非惠性量子系统的独特特征，为通过调节 LEP 来修改非惠性、提升精密测量、操控拓扑动力学提供了新途径。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.01217,
title = {Experimental Witness of Quantum Jump Induced High-Order Liouvillian Exceptional Points},
author = {Zhuo-Zhu Wu and Pei-Dong Li and Tai-Hao Cui and Jia-Wei Wang and Yuan-Zhang Dong and Shuang-Qing Dai and Ji Li and Ya-Qi Wei and Quan Yuan and Xiao-Ming Cai and Liang Chen and Jian-Qi Zhang and Hui Jing and Mang Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01217},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 5 figures. Supplymentary material is inclosed in the TeX Source. Accepted by Nature Communications