Исключительные точки (ИТ) — уникальные вырождения энергетических уровней в неэрмитовых системах, впервые предложенные более века назад. Физики экспериментально наблюдали лишь два типа ИТ, которые приводят к экзотическим фазам вещества, включая полуметаллы Дирака и Вейля.
Недавнее исследование учёных из Китайского университета науки и технологий сосредоточено на новом классе ИТ, известных как исключительные точки Дирака. В своей статье, опубликованной в Physical Review Letters, они описывают создание и наблюдение этих вырожденных состояний с помощью азотно-вакансионных дефектов в алмазе.
Исследователи разработали неэрмитовскую гамильтонианную систему с экситонами Дирака, подтвердив существование этих уровней через наблюдение собственных значений. ИТ Дирака демонстрирует уникальный спектр действительных собственных значений, что противоречит общепринятому мнению о комплексных собственных значениях в типичных ИТ. Это открывает перспективы для топологической физики и квантового управления.
Работа Ронга и его коллег может привести к новым достижениям в неэрмитовой и квантовой физике, способствуя разработке более эффективных квантовых технологий, таких как квантовые датчики и компьютеры.
Исключительная точка Дирака. На рисунке показано, что исключительная точка Дирака демонстрирует как вещественный энергетический спектр в своей окрестности, так и вырождение собственных состояний. Изображение: Ву и др.
Дополнительная информация: Yang Wu et al, Experimental Observation of Dirac Exceptional Points, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.153601. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2503.08436
Источник: https://phys.org/news/2025-04-experimental-dirac-exceptional.html