基于二向色超表面的可编程非厄米光子量子行走
量子物理
2025-10-21 v1 光学
摘要
封闭量子系统的演化由厄米哈密顿量生成的幺正算符描述。然而，当某些自由度与环境耦合时，相关动力学可由来自非厄米哈密顿量的非幺正演化算符来描述。在这里，我们引入一个光子平台，在光的横向动量合成空间中实现非幺正量子行走，常用于模拟开放系统动力学。这些行走通过将光传播经过一系列二向色液晶超表面来实现，这些超表面施加偏振依赖的动量偏移。非幺正行为源于偏振依赖吸收的二向色染料分子，其取向与液晶的取向耦合。我们演示了多达五步的多种行走，通过超表面电压（远程控制）设置可调的二向色水平。该离散时间过程映射到具有互反但非厄米最近邻耦合的两带紧束缚模型，对应于一个研究较少的非厄米系统类别。我们的平台拓宽了光学模拟器的范围，可用于受控研究非厄米量子动力学。
引用
@article{arxiv.2503.05072,
title = {Programmable non-Hermitian photonic quantum walks via dichroic metasurfaces},
author = {Paola Savarese and Sarvesh Bansal and Maria Gorizia Ammendola and Lorenzo Amato and Raouf Barboza and Bruno Piccirillo and Francesco Di Colandrea and Lorenzo Marrucci and Filippo Cardano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05072},
year = {2025}
}