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2020 年度 実績報告書

フロケ・エンジニアリングによるトポロジカル非エルミート系の制御

研究課題

研究課題/領域番号 19F19321
研究機関東京大学

研究代表者

羽田野 直道  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70251402)

研究分担者 HARTER Andrew  東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2021-03-31
キーワード非エルミート量子力学 / トポロジカル量子系 / フロケ理論
研究実績の概要

トポロジカルな端状態を持つSu-Sshrieffer-Heeger (SSH) モデルに非エルミートな外場をを時間周期的に加えた模型について、詳細に調べました。特に、非エルミート性にもかかわらず端状態の固有値が実数になる場合を探求しました。これはAndrew Harterの過去の2サイトのモデルに関する研究に基づくものです。成果はhttps://arxiv.org/abs/2006.16890に発表しました。
非エルミート化した量子系が注目を集めています。実験でも実現されるようになり、その得意な振る舞いが注目されて、研究発表論文数は急速に増加しています。いまや新しい分野を形成するに至っています。
SSH模型にPT対称性を加えることにより、トポロジカルな端状態がどのように変化するかが調べられましたが、端状態の固有値が複素数となり、不安定化することが示されていました。現実に安定的に存在して観測される状態としては、実固有値であることが望まれます。
本研究では、PT対称な非エルミート性を周期的に変化させることにより、実数固有値の端状態を回復できることを示しました。ただし、PT対称性を単にオン・オフするだけでは駄目で、PT対称性を反転するような周期外場が必要です。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Non-Hermitian Fabry-P?rot resonances in a PT-symmetric system2021

    • 著者名/発表者名
      Shobe Ken、Kuramoto Keiichi、Imura Ken-Ichiro、Hatano Naomichi
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 3 ページ: 013223

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.3.013223

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Connecting active and passive $\mathcal{PT}$-symmetric Floquet modulation models2020

    • 著者名/発表者名
      Harter Andrew K、Joglekar Yogesh N
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 12A106

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa181

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discrete-time quantum walk on complex networks for community detection2020

    • 著者名/発表者名
      Mukai Kanae、Hatano Naomichi
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 ページ: 023378

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.2.023378

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical properties of eigenvalues of the non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger model with random hopping terms2020

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Ken、Hatano Naomichi、Feinberg Joshua、Obuse Hideaki
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 ページ: 012101

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.102.012101

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Null-eigenvalue localization of quantum walks on complex networks2020

    • 著者名/発表者名
      Bueno Ruben、Hatano Naomichi
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 ページ: 033185

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.2.033185

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Resonant states of open quantum systems2021

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Hatano
    • 学会等名
      Physics of heavy-quark and exotic hadrons 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PT対称な系における非エルミート版ファブリー・ペロー共鳴2021

    • 著者名/発表者名
      生部賢, 倉本啓一;井村健一郎, 羽田野直道
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
  • [学会発表] Non-Hermiticity and randomness2020

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Hatano
    • 学会等名
      Localisation 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] What is the "environment" in open quantum systems?2020

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Hatano
    • 学会等名
      vPHHQP
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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