Circunferindo Dinamicamente um Ponto Excepcional em um Sistema Quântico Real

O ponto excepcional, conhecido como degenerescência não-Hermitiana, possui uma estrutura topológica especial, levando a vários fenômenos contraintuitivos e novas aplicações, que estão renovando nossa compreensão da física quântica. Um comportamento particularmente intrigante é o fenômeno da troca de modos induzido pela circunferência dinâmica de um ponto excepcional no espaço de parâmetros. Embora essas trocas de modo tenham sido exploradas em sistemas clássicos, a investigação experimental no regime quântico continua elusiva devido à dificuldade de construir Hamiltonianos não-Hermitianos dependentes do tempo em um sistema quântico real. Aqui, demonstramos experimentalmente a circunferência dinâmica do ponto excepcional com um único centro de vacância de nitrogênio em diamante. Os Hamiltonianos não-Hermitianos dependentes do tempo são realizados utilizando um método de dilatação. Tanto as trocas de modo assimétricas quanto simétricas foram observadas. Nossa Carta revela a estrutura topológica do ponto excepcional e abre caminho para explorar de forma abrangente as propriedades exóticas dos Hamiltonianos não-Hermitianos no regime quântico.