Papers
Topics
Authors
Recent
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash
194 tokens/sec
GPT-4o
7 tokens/sec
Gemini 2.5 Pro Pro
46 tokens/sec
o3 Pro
4 tokens/sec
GPT-4.1 Pro
38 tokens/sec
DeepSeek R1 via Azure Pro
28 tokens/sec
2000 character limit reached

Restoring Kibble-Zurek Scaling and Defect Freezing in Non-Hermitian Systems under Biorthogonal Framework (2410.23633v1)

Published 31 Oct 2024 in quant-ph and cond-mat.other

Abstract: Non-Hermitian physics provides an effective description of open and nonequilibrium systems and hosts many novel and intriguing phenomena such as exceptional points and non-Hermitian skin effect. Despite extensive theoretical and experimental studies, however, how to properly deal with the nonadiabatic dynamics in driven non-Hermitian quantum system is still under debate. Here, we develop a theoretical framework based on time-dependent biorthogonal quantum formalism by redefining the associated state to obtain the gauge-independent transition probability, and study the nonadiabatic dynamics of a linearly driven non-Hermitian system. In contrast to the normalization method that leads to a modified Kibble-Zurek scaling behavior, our approach predicts that the defect production at exceptional points exhibits power-law scaling behaviors conforming to the Kibble-Zurek mechanism. In the fast quench regime, universal scaling behaviors are also found with respect to the initial quenching parameter, which can be explained by the impulse-adiabatic approximation. Moreover, as trespassing the PT -broken region, the phenomenon of defect freezing, i.e., violation of adiabaticity, is observed.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (40)
  1. S. Klaiman, U. Günther, and N. Moiseyev, Phys. Rev. Lett. 101, 080402 (2008).
  2. S. Malzard, C. Poli, and H. Schomerus, Phys. Rev. Lett. 115, 200402 (2015).
  3. Y. Ashida, Z. Gong, and M. Ueda, Advances in Physics 69, 249 (2020).
  4. T. Yoshida, R. Peters, and N. Kawakami, Phys. Rev. B 98, 035141 (2018).
  5. H. Shen and L. Fu, Phys. Rev. Lett. 121, 026403 (2018).
  6. E. J. Bergholtz, J. C. Budich, and F. K. Kunst, Rev. Mod. Phys. 93, 015005 (2021).
  7. K. Zhang, Z. Yang, and C. Fang, Phys. Rev. Lett. 125, 126402 (2020).
  8. M.-H. L. Xiujuan Zhang, Tian Zhang and Y.-F. Chen, Advances in Physics: X 7, 2109431 (2022).
  9. S. Yao and Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 121, 086803 (2018).
  10. B. Liégeois, R. Chitra, and N. Defenu, Phys. Rev. D 108, 116014 (2023).
  11. T. E. Lee, Phys. Rev. Lett. 116, 133903 (2016).
  12. F. Song, S. Yao, and Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 123, 246801 (2019).
  13. Y. Xiong, J. Phys. Comm. 2, 035043 (2018).
  14. L. Jin and Z. Song, Phys. Rev. B 99, 081103 (2019).
  15. D. S. Borgnia, A. J. Kruchkov, and R.-J. Slager, Phys. Rev. Lett. 124, 056802 (2020).
  16. Z. Xu and S. Chen, Phys. Rev. A 103, 043325 (2021).
  17. K. T. Geier and P. Hauke, PRX Quantum 3, 030308 (2022).
  18. K. Kawabata, T. Numasawa, and S. Ryu, Phys. Rev. X 13, 021007 (2023).
  19. T. Yoshimura, K. Bidzhiev, and H. Saleur, Phys. Rev. B 102, 125124 (2020).
  20. A. McDonald, R. Hanai, and A. A. Clerk, Phys. Rev. B 105, 064302 (2022).
  21. L.-J. Zhai, G.-Y. Huang, and S. Yin, Phys. Rev. B 106, 014204 (2022).
  22. S. Maegochi, K. Ienaga, and S. Okuma, Phys. Rev. Lett. 129, 227001 (2022).
  23. B. Ko, J. W. Park, and Y. Shin, Nature Physics 15, 1227 (2019).
  24. X. Turkeshi and M. Schiró, Phys. Rev. B 107, L020403 (2023).
  25. B. Dóra, M. Heyl, and R. Moessner, Nature Communications 10, 10.1038/s41467-019-10048-9 (2019), arXiv:1812.08668 .
  26. A. Bácsi and B. Dóra, Phys. Rev. B 103, 085137 (2021).
  27. B. Dóra, D. Sticlet, and C. u. u. u. u. P. m. c. Moca, Phys. Rev. Lett. 128, 146804 (2022).
  28. B. Dóra and C. u. u. u. u. P. m. c. Moca, Phys. Rev. Lett. 124, 136802 (2020).
  29. B. Longstaff and E.-M. Graefe, Phys. Rev. A 100, 052119 (2019).
  30. M.-C. Lu, S.-H. Shi, and G. Sun, Dynamical signatures of the yang-lee edge singularity in non-hermitian systems (2024), arXiv:2407.20106 [cond-mat.quant-gas] .
  31. A. Mostafazadeh, Entropy 22, 10.3390/e22040471 (2020).
  32. H. B. Geyer, W. D. Heiss, and F. G. Scholtz, Canadian Journal of Physics 86, 1195 (2008), https://doi.org/10.1139/p08-060 .
  33. A. Mostafazadeh, Phys. Rev. D 98, 046022 (2018).
  34. D. C. Brody, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 47, 10.1088/1751-8113/47/3/035305 (2014), 1308.2609 .
  35. E. Edvardsson, F. K. Kunst, and E. J. Bergholtz, Phys. Rev. B 99, 081302 (2019).
  36. S. Lieu, Phys. Rev. B 97, 045106 (2018).
  37. H.-B. Zeng, C.-Y. Xia, and A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 130, 060402 (2023).
  38. C. De Grandi, V. Gritsev, and A. Polkovnikov, Phys. Rev. B 81, 012303 (2010).
  39. X. Tong, G. Xianlong, and S.-p. Kou, Phys. Rev. B 107, 104306 (2023).
  40. J.-S. Pan and F. Wu, Phys. Rev. A 109, 022245 (2024).

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets