中文

非厄米赫兹鲍姆波包动力学及其在非厄米手性腔中的实现

介观与纳米尺度物理 2025-01-22 v1 量子物理

摘要

拓扑波包动力学为研究拓扑材料中的量子传输提供了强大的框架。然而,将这一方法扩展到非厄米量子系统面临诸多重要挑战,主要源于对Berry相的定义存在歧义,以及在PT\mathcal{P}\mathcal{T} 称称破坏时,波包在非单位演化中的行为。本文我们采用基于双正交规范的复Berry相定义,推导了非厄米拓扑系统中波包的半经典运动方程(EOM)。有趣的是,我们发现复Berry曲率引入了异常速度和异常力量到半经典EOM中。为了验证推导的EOM,我们设计了一个具有非厄米哈尔达纳模型的模型,其中包含非互惠的下一近邻(NNN) hopping,当NNN hopping幅度不平衡时,会产生一种“复手性”。我们揭示了复手性的实部和虚部决定了复Berry曲率的实部和虚部的符号,以及边缘态的方向和耗散率。我们的解析结果通过波包动力学的直接数值模拟得到了确认。最后,我们提出了一种可能的实现这一复哈尔达纳模型的方法,利用非厄米光学手性腔,为测试我们的理论预测提供了一个有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.12163,
  title  = {Non-Hermitian wave-packet dynamics and its realization within a non-Hermitian chiral cavity},
  author = {Weicen Dong and Qing-Dong Jiang and Matteo Baggioli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12163},
  year   = {2025}
}

备注

v1: comments are welcome!