非厄米耦合与非厄米动力学中逐轴间的单向耦合与自发冷却
光学
2026-04-21 v1 量子物理
摘要
非厄米动力学在开放系统中可引发各种引人注目的非平衡现象， ranging 从对称性破缺到方向性能量流。PT 对称性破缺决定动力学不稳定性的发生，而非互惠相互作用则实现模式之间的非对称能量传递。本文提出了一个基于真空悬浮纳米粒子的多光声平台，允许对其力学模式的耦合进行完全控制，包括非互惠和非保守相互作用。通过工程制造捕获光束的空间椭圆性和偏振，我们可以连续调节系统从互惠向强非互惠范畴的转换。这使我们能够观察到 PT 对称性相位转变，并隔离出一种单向耦合 regime，在这种 regime 中一个模式几乎不受耦合作用，而驱动另一个模式。我们展示了，捕获光束的椭圆偏振在单向和互惠 regime 之间诱导了模式间的非对称能量传递。这导致一个力学模式在没有外部反馈的情况下发生自发冷却。两个模式共享相同的质量、尺寸、电荷和光学环境，为探索非厄米动力学、异常点物理以及最小系统中的能量 Redistribution 提供了干净且稳健的实验平台。结合最近的基底冷却进展，我们的结果为在量子尺度实现非厄米现象提供了直接途径。
引用
@article{arxiv.2604.17985,
title = {Unidirectional Inter-Axial Coupling and Spontaneous Cooling in a~Non-Hermitian Dynamics of a~Levitated Particle},
author = {Tereza Zemánková and Martin Šarbort and Petr Jákl and Jan Ježek and Martin Šiler and Stephen H. Simpson and Pavel Zemánek and Oto Brzobohatý},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17985},
year = {2026}
}