非厄米动力学中悬浮粒子的单向轴间耦合与自发冷却

开放系统中的非厄米动力学可引发一系列迷人的非平衡现象,从对称性破缺相变到定向能量流动。宇称-时间(PT)对称性破缺决定了动力学不稳定性的发生,而非互易相互作用则能实现模式间的不对称能量传递。本文提出了一种基于真空悬浮纳米颗粒的多功能光力平台,可对其机械模式耦合(包括非互易与非保守相互作用)实现完全调控。通过设计捕获光束的空间椭圆率与偏振态,研究人员实现了系统从互易态到强非互易态的连续调控,从而观测到PT对称性相变,并分离出单向耦合区域——其中一个模式保持有效解耦,而另一个模式被持续驱动。该工作证明捕获光束的椭圆偏振在单向与互易区域之间诱导了非对称模间能量转移,最终在没有外部反馈的情况下实现了一个机械模式的自发冷却。两个模式具有完全相同的质量、尺寸、电荷及光学环境,为探索最小系统中的非厄米动力学、奇异点物理及能量再分配提供了纯净而稳健的研究平台。结合近年来基态冷却的技术进展,这些发现为实现量子领域的非厄米现象提供了直接路径。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-20 09:08

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