Boundary Floquet Control of Bulk non-Hermitian Systems
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);National University of Singapore(新加坡国立大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学)
研究揭示边界驱动在非厄密系统中能重构本体准能谱,提出Floquet非Bloch带理论,扩展到任意驱动频率,展示边界驱动频率调控非Bloch奇偶时间对称性破缺,幅度作为有限大小控制参数。
2026-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Non-Hermitian bulk-boundary correspondence and auxiliary generalized Brillouin zone theory
本文给出了一种系统的自洽方法来解析计算一维非厄米特系统中的广义布里渊区(GBZ),这有助于我们理解非厄米特体-边界对应。一般来说,n带非厄米哈密顿量由n个不同的子GBZ构成,每个子GBZ是分段解析闭环。基于结式的概念,我们可以证明GBZ的所有解析性质都可以用一个代数方程来刻画,这个代数方程在复平面上的解称为辅助GBZ(aGBZ)。我们还提供了一个系统的方法来获得GBZ从aGBZ。还讨论了两个物理应用。我们的方法提供了一个分析方法,在热力学极限的开边界非厄米特系统的谱问题。
2020-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Non-Bloch $\mathcal{PT}$ symmetry breaking in non-Hermitian Photonic Quantum Walks
周期性介质中拓扑能带理论的一个特点是体性质不受边界条件的影响。值得注意的是,在某些非厄米晶格中,体性质在很大程度上受到边界的影响,导致诸如非厄米趋肤效应和违反体边界对应等主要效应。在这里,我们揭示了非幺正离散时间量子行走的光子在系统中涉及增益和损失显示,而一般非布洛赫宇称时间($\mathcal{PT}$)对称性破缺相变,并提出了一种散装探测方法来检测这种边界驱动的相变。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Edge theory of non-Hermitian skin modes in higher dimensions
本研究建立高维非厄米边缘趋肤模的有效边缘理论,提出体投影判据与偏斜度概念,揭示其与厄米半金属零能边缘态的体边对应关联及与角趋肤效应的谱敏感性差异。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Bulk-edge correspondence and trapping at a non-Hermitian topological interface
在厄米系统中,根据体-边对应,两个具有不同体拓扑数的拓扑光学介质的界面意味着边态的存在,边态可以在界面处捕获光。然而,当处理非厄米特系统时,可能会违反这样的一般情况。在这里,我们表明,接口两个半无限的Hatano-Nelson链与不同的散装拓扑数可以导致存在无限多的边缘(接口)状态,但光波不能而一般被困在接口。
2021-12-19 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Bulk and edge-state arcs in non-hermitian coupled-resonator arrays
我们描述了形成的散装和边缘弧的色散关系的二维耦合谐振器阵列的拓扑平凡的厄米极限。每个谐振器提供两个非对称耦合的内部模式,实现在非圆形开放的几何形状,这使得系统表现出非厄米物理。相邻的谐振腔手性耦合,以诱导非厄米对称性。体色散显示费米弧连接光谱奇点称为例外点,并可以调整显示纯实和虚分支。在不同形状的谐振器之间的界面处,一维边缘状态形成,其沿着连接体带的不同部分的复杂弧在光谱上对准。我们还描述了条件下,边缘状态弧是独立的。这些特征可以通过谐振器耦合中的各向异性来控制。
2018-05-21 physics.optics quant-ph
Observation of novel robust edge states without bulk-boundary correspondence in non-Hermitian quantum walks
近年来,非厄米物理的研究引起了人们的极大关注。修正的体边界对应被提出来理解非厄米静态系统中的拓扑边态。在这里,我们报告了一个新的实验观察非厄米周期驱动系统的边缘状态。当系统属于破缺的宇称-时间(PT)对称相位时,发现一些非常规的边缘态不满足体-边界对应。实验在我们构建的具有左右边界的非厄米光量子行走平台上进行,在每一步结束时,系统边界外的光束被巧妙地阻挡。这些边缘态对静态扰动和无序的鲁棒性也已在实验中得到证实。PT对称相位破缺后的鲁棒边缘态的发现启发了我们在具有强耗散的无处不在的复杂系统中探索鲁棒输运通道。
2019-06-16 physics.optics quant-ph
Anomalous helical edge states in a non-Hermitian Chern insulator
研究了陈氏绝缘体的非厄米扩张及其体边界对应。结果表明,除了强大的手征边缘状态,反映了非平凡的拓扑结构的散装(非零陈数),反常的螺旋边缘状态本地化只在一个边缘可以出现,这是唯一的非厄米陈绝缘体。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Bulk-edge correspondence and stability of multiple edge states of a $\mathcal{PT}$ symmetric non-Hermitian system by using non-unitary quantum walks
通过构造一维保持$\mathcal{PT}$对称性的非幺正三步量子行走,研究了宇称和时间反演$(\mathcal{PT})$对称非厄米开放量子系统的拓扑相位和多重边态.我们表明,非幺正量子行走具有大的拓扑数的$\mathbb{Z}$拓扑相位和数值确认,多个边缘状态出现预期的散装边缘对应。因此,在这种情况下,块-边缘对应关系是有效的。此外,我们还研究了多重边缘态对破缺微扰的稳定性,使得拓扑相位从$\mathbb{Z}$降为$\mathbb{Z}_2$。在这种情况下,我们发现,边缘状态的数量不会成为一个,除非一对边缘状态合并在一个例外点。因此,这是非厄米系统中体-边对应的一种新的破坏。对于具有多个边态和反线性对称性的非厄米系统,边态延长对抗破缺微扰的机制是唯一的。实验验证,我们提出了一个程序来确定多个边缘状态的概率分布的时间演化的数量。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian topology and skin modes in the continuum via parametric processes
本文提出利用厄米非局域参量配对过程诱导非厄米拓扑和趋肤模式,通过局域耗散稳定系统并建立体边对应关系,为玻色系统提供可扩展的实现方案。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological Classificaton of Non-Hermitian Gapless Phases: Exceptional Points and Bulk Fermi Arcs
根据点能隙和线能隙两种复合能隙,对非厄米系统中的无隙相进行了分类。我们发现,例外的点,不仅本征能量,而且本征态合并,其特征在于通过关闭点间隙与非平凡的拓扑电荷的间隙。此外,我们发现,体费米弧伴随着例外点是强大的,因为真正的线间隙的拓扑电荷。在分类的基础上,还讨论了一些实例。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Non-Hermitian anomalous skin effect
非厄米拓扑绝缘体与传统的拓扑绝缘体有着根本的不同。非厄米趋肤效应出现在具有开放边缘的非互易紧束缚晶格中。在这种情况下,不仅拓扑状态,而且体状态的非互易系统的边缘附近的本地化。讨论了手征对称非厄米系统中拓扑边缘态到拓扑扩展态的可控切换是可能的。我们发现,趋肤深度减少与非互易体状态,但增加与拓扑零能态。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological Braiding and Dynamic Probing of Phase Transitions at Temporal Interfaces in Non-Hermitian Synthetic Dimensions
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Plasma Physics(黑龙江省等离子体物理及应用技术重点实验室);City University of Hong Kong(香港城市大学);Heilongjiang Provincial Innovation Research Center for Plasma Physics(黑龙江省等离子体物理创新中心)
本研究揭示了非厄米特系统中时间界面的拓扑效应,通过手性对称哈密顿量发现反射和折射系数的拓扑编织结构,并提出动态探测方法用于检测拓扑相变。
2025-12-09 physics.optics
Non-Hermitian Topological Invariants in Real Space
非厄米趋肤效应极大地改变了非厄米系统的拓扑结构,从而产生了广义体边界对应和非布洛赫带理论。体边界对应公式的基本部分是拓扑不变量的一般和可计算的定义。本文介绍了一种直接基于实空间波函数的非厄米拓扑不变量的构造方法,它为确定非厄米拓扑提供了一种通用而直接的方法。作为一个例子,我们将这个公式应用到几个有代表性的非厄米特系统的模型,有效地获得其拓扑不变量的存在下,非厄米特集肤效应。我们的配方还提供了一个双重图片的非布洛赫带理论的基础上广义布里渊区,提供了一个独特的视角,体边界对应。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Microlaser with A non-Hermitian Topological Bulk
本文在一维耦合环形谐振器阵列中利用合成维度构建等效二维非厄米 Chern 绝缘体,实现并实验验证具有明确非厄米体态拓扑的拓扑边缘模式激射。
2023-02-28 physics.optics
Real spectra in non-Hermitian topological insulators
拓扑绝缘体的体谱或边谱常因非厄米性而变得复杂。在这里,我们表明,对称性保护,使完全真实的光谱散装和边缘,即使在非厄米拓扑绝缘体。特别是,我们证明了完全真实的光谱,由于伪厄米性和Kramers简并的组合,没有非厄米趋肤效应。这种保护依赖于非空间的基本对称性,具有抗无序的稳定性。作为一个说明性的例子,我们调查的Bernevig-Hughes-Zhang模型的非Hermitian扩展。螺旋边缘态由于其非正交性而表现出振荡动力学特性。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Exponentially growing bulk Green functions as signature of nontrivial non-Hermitian winding number in one dimension
非零的非厄米缠绕数表明,由于其哈密顿量的非厄米性,带隙系统处于非平凡拓扑类中。而对于厄米系统,非平凡拓扑量子数通过边态的存在来反映,非零非厄米缠绕数影响系统的体响应。为了建立这种关系,我们引入了大量的格林函数,它描述了一个有间隙的系统的外部扰动的时间尺度上的诱导激发还没有传播到边界的响应,并表明,它会在空间中增长,如果非厄米绕组数是非零的。这样的空间增长解释了为什么非厄米系统在较长时间尺度上的响应,其中激励已被反复反映在边界上,可能是高度敏感的边界条件。这种对边界条件的指数敏感性解释了非厄米特系统中体边界对应的崩溃:为周期性边界条件计算的拓扑不变量不再预测开放边界条件下边界状态的存在或不存在。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Observation of Bulk Fermi Arc and Polarization Half Charge from Paired Exceptional Points
拓扑的思想在厄米特物理系统中取得了巨大的成功,但在更一般的非厄米特框架中存在更丰富的性质。在这里,我们从理论上提出并实验证明了一种新的拓扑保护体费米弧-不同于众所周知的表面费米弧所产生的外尔点在厄米系统-发展从非厄米辐射损耗的光子晶体板。此外,我们发现半整数拓扑电荷的极化远场辐射周围的费米弧。我们表明,这两种现象是直接后果的非厄米拓扑性质的例外点,共振重合在他们的频率和线宽。我们的工作将拓扑光子学、非厄米物理学和奇异光学等领域联系起来,为未来探索非厄米拓扑系统铺平了道路。
2017-09-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nielsen-Ninomiya Theorem with Bulk Topology: Duality in Floquet and Non-Hermitian Systems
Nielsen-Ninomiya定理是高能和凝聚态物理中关于手征费米子在静态晶格系统中实现的基本定理。在这里,我们将该定理推广到动力系统中,其中包括静态极限中的原始Nielsen-Ninomiya定理。与原来的定理,这是一个不去定理的散装手征费米子,新的定理允许他们由于散装拓扑结构固有的动力系统。该定理是基于对偶性,使周期驱动系统和非厄米特的统一治疗。我们还提出了对称性保护的非手征无带隙费米子的推广定理。最后,作为定理和对偶的应用,我们预言了一种新的手征磁效应--非厄米手征磁趋肤效应。
2021-11-12 cond-mat.mes-hall hep-lat math-ph
Quantum dynamical signatures of non-Hermitian boundary modes
Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本文通过广义布里渊区和Liouvillian分离间隙,揭示了非厄米边界模式在稳定和不稳定区域的可观测动力学特征,为区分体效应与边界效应提供了明确判据。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Edge states and topological invariants of non-Hermitian systems
体边界对应是非厄米拓扑态的核心问题之一。我们发现,以前被忽视的“非厄米趋肤效应”需要重新定义的拓扑不变量在广义布里渊区。所得的相图与通常的布洛赫理论有很大的不同。具体地说,我们得到了非厄米Su-Schrieffer-Heeger模型的相图,其拓扑零模由非Bloch缠绕数而不是基于Bloch-Hamilton的拓扑数决定.我们的工作解决了传统的体边界对应的故障的问题,并介绍了非布洛赫体边界对应。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Non-Bloch band theory for non-Hermitian continuum systems
本文将非布洛赫能带理论推广到非厄米连续系统,发现其非厄米趋肤效应需考虑边界条件数量,且离散化时需匹配晶格跳跃范围与边界条件数,为相关系统的非布洛赫物理研究提供工具。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Non-Hermitian Chern bands
量子霍尔绝缘体的手征边缘模与体陈数之间的关系是体-边界对应的一个典型例子。我们表明,手征边缘模式并不严格绑定到陈数定义的非厄米布洛赫哈密顿量。这种传统的体边界对应的故障源于本征态的非布洛赫波行为(非厄米集肤效应),这产生了明显的偏离布洛赫理论的相图。我们引入非布洛赫陈数,忠实地预测手征边缘模式的数量。该理论是支持开放边界的能谱,动力学,和相图的代表晶格模型。我们的研究结果突出了一个独特的功能,非厄米带,并建议一个非布洛赫框架来表征其拓扑结构。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Topological Reality Switch: Towards Bulk-Boundary Selective Lasing
本文在二维非厄米SSH模型中提出一种“现实开关”,通过改变边界条件可控诱导实谱,并揭示该过程伴随复能隙拓扑相变,为选择性体-边界增益与激射控制奠定基础。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Edge Modes, Degeneracies, and Topological Numbers in Non-Hermitian Systems
我们分析了手征拓扑边缘模式在一个非厄米变体的二维狄拉克方程。这种模式出现在具有不同“质量”和/或“非厄米电荷”符号的介质之间的界面处。这些边缘模式的存在与体哈密顿量的例外点密切相关,即,介质体光谱中的简并。我们发现拓扑边模可以分为三类(“类厄米特”、“非厄米特”和“混合”),它们由两个缠绕数表征,描述了例外点携带的两种不同的半整数荷。我们表明,所有上述类型的拓扑边缘模式可以实现在蜂窝晶格的环形谐振器与非对称或增益/损耗耦合。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photonic topological insulators induced by non-Hermitian disorders in a coupled-cavity array
最近的研究无序或非厄米诱导拓扑绝缘体注入工程拓扑物质的新成分。在这里,我们认为纯粹的非厄米紊乱,这两个成分的组合,在一个一维耦合腔阵列无序的增益和损失的影响。在复杂的体光谱中,局域态携带拓扑不变量,增加增益-损耗无序强度可以诱导出拓扑光子态。该系统展示了丰富的相图和独特的拓扑状态从厄米特无序。非厄米临界行为的特征在于双正交的本地化长度的零能量的边缘模式,它发散的临界转变点,并建立体边缘对应。此外,我们表明,散装拓扑结构可以通过测量双正交手征位移,这可以从一个适当的拉姆齐干涉仪,在清洁和无序区域的工作中提取实验访问。所提出的耦合腔光子设置依赖于已被实验证明的技术,从而提供了一个可行的路线,探索这种非厄米无序驱动的拓扑绝缘体。
2022-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Activating non-Hermitian skin modes by parity-time symmetry breaking
本文提出利用宇称-时间对称性破缺设计高维非厄米态,通过系统控制对称性选择性激活非厄米趋肤效应,实现定向切换等新奇现象,适用于多种光学与量子平台。
2024-03-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phase Transitions and Generalized Biorthogonal Polarization in Non-Hermitian Systems
非厄米(NH)哈密顿量可以用来描述耗散系统,目前在拓扑学的背景下被深入研究。厄米和NH模型之间的一个显着差异是传统的散装边界对应失效的使用从布洛赫带计算的拓扑不变量来表征边界模式在通用NH系统的故障。克服这一困难的一种方法是使用双正交量子力学的框架来定义双正交偏振,其用作实空间不变量,指示边界状态的存在。在这里,我们推广的概念的双正交极化超出了以前的结果与任何数量的边界模式的系统,并表明,它是不变的基础变换以及当地的酉变换。此外,我们提出了一个推广的perviously开发的方法,用它来找到所有的系统与开放边界的NH模型的体状态。结合变分状态的精确解,我们阐明真正NH方面的体积和边界之间的相互作用在相变。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Robust zero modes in non-Hermitian systems without global symmetries
提出通过在体相边界附加零模核构造无对称性零模的非厄米方法,该零模对任意体相无序鲁棒,并可在光子晶格中以单激光模式实现。
2023-11-02 physics.optics quant-ph
Restoration of non-Hermitian bulk-boundary correspondence by counterbalancing skin effect
本文提出“加倍与交换”方法,通过交换非对称跃迁构造无NHSE的修正系统,使其与NH SSH链在开放边界下能谱相同,从而恢复非厄米体-边界对应关系,并推广至无序系统。
2023-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Identifying gap-closings in open non-Hermitian systems by Biorthogonal Polarization
本文研究开放边界下非厄米两带紧束缚模型的能隙闭合,发现体边对应失效,并提出双正交极化作为可靠拓扑不变量,能准确区分真实边缘模与离域模。
2024-11-21 cond-mat.mes-hall hep-th physics.optics
Non-Hermitian Topological End-Mode Lasing in Polariton Systems
我们预测了在一维激子-极化激元凝聚晶格中存在非厄米拓扑保护的端态,其中拓扑跃迁由激光泵浦模式驱动。我们证明了端态的数目可以用一个陈数和一个基于威尔逊圈的拓扑不变量来描述。我们发现,这种转变是由于{ \it强制的异常点}而产生的,这可以直接从大量布洛赫波函数中预测。这使我们能够建立一种新的类型的体积边界对应的非厄米特系统和计算的开链的相图解析。最后,我们展示了拓扑激光的一个单一的端模在一个现实的模型的微腔晶格。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Probing Bulk Band Topology from Time Boundary Effect in Synthetic Dimension
本文研究时间界面处的拓扑效应,发现时间折射/反射消失对应拓扑相变,提出新型体-边界对应,并在合成频率晶格中验证,为探测拓扑相变提供新途径。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian extended midgap states and bound states in the continuum
该研究针对非厄米系统的反常局域现象,通过求解广义Su-Schrieffer-Heeger/Rice-Mele模型,发现两种稳定的连续介质束缚态及源自边界态的扩展态,阐明了非厄米体边对应关系的拓扑与对称基础,为多类系统实验提供参考。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Probing bulk topological invariants using leaky photonic lattices
充满布洛赫带的拓扑不变量吸引了巨大的兴趣,支撑电子拓扑绝缘体和类似的人工晶格的玻色-爱因斯坦凝聚体,光子和声波。在后者的玻色子系统中,没有费米不相容原理来强制均匀的能带填充,这使得测量它们的体拓扑不变量具有挑战性。在这里,我们展示了如何实现可控填充玻色子带使用泄漏光子晶格。泄漏光子晶格在临界能量处具有束缚模式和辐射模式之间的跃迁,其作用类似于电子费米能级。将这种有效的费米能级调谐到带隙中,导致了体拓扑不变量如陈数的无序鲁棒动力学量子化。我们的研究结果建立漏晶格作为一个新的和高度灵活的平台,探索拓扑和非厄米波动物理。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exceptional non-Hermitian topological edge mode and its application to active matter
拓扑材料通过厄米系统中的体-边对应,表现出受其非平凡体拓扑保护的边缘局部化无散射模式。虽然最近在具有耗散和注入的非厄米特系统中的拓扑现象得到了大量的研究,但它们的边缘模式的基本原理还没有完全建立。在这里,我们发现,在非厄米系统强大的无间隙边缘模式可以无处不在地出现,由于一种机制,是不同于散装拓扑结构,从而表明散装边缘对应的故障。这些边缘模式的鲁棒性源于另一个拓扑结构伴随着一个例外点周围的分支点奇点,在该特征向量合并和哈密顿变得nondiagonalizable。它们特有的复本征能谱可用于实现沿样品边缘传播的激射波包。我们在数值上证实了原型模型中所提出的边缘模式的出现和鲁棒性。此外,我们表明,这些边缘模式出现在一个模型的手征活性物质的基础上的流体动力学描述,表明活性物质可以表现出固有的非厄米拓扑特征。提出的一般机制将作为一种替代的设计原则,实现无散射的边缘电流在非厄米器件,超越现有的框架的非厄米拓扑相位。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disorder-driven Phase Transitions of Second-order Non-Hermitian Skin Effects
在开边界条件下,非厄米趋肤效应表现为扩展体模坍缩为大量的定域边界态。在这里,我们证明了无序驱动的相变的平凡非厄米特系统的高阶非厄米特趋肤效应相。与清洁系统相比,无序诱导的边界模在复能平面上形成弧形,这是无序驱动的动力学相变的表现。在相变时,局域角模和体模在单能带内共存,但在复能平面内分离。这种行为类似于无序厄米系统中的迁移率边缘现象。利用有效介质理论和数值对角化,我们提供了一个系统的表征无序驱动的相变。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Experimental observation of bulk Fermi arc in single dielectric resonator
本文通过改变高折射率陶瓷环形介电谐振器的内半径与高度,结合 GHz 消光光谱测量,首次在单个谐振器中实验观测到连接两个奇异点的体费米弧。
2025-02-18 physics.optics
Non-Hermitian tuned topological band gap
材料的外部可控带隙性质在设计具有所需性质的光电子器件中是至关重要的。在这里,一个单一的参数调谐平凡到非平凡的拓扑带隙的线性增益的引入,否则平凡的绝缘体的可能性进行了研究。增益被选择性地注入到二聚体的一维晶格中,使得所得到的非厄米哈密顿量在空间反演下是对称的,但在时间反演下不是对称的。晶格的反转对称性使得通过与体哈密顿量相关联的双正交Zak相位来探测体边界对应和拓扑不变性。拓扑平凡到非平凡的相变和保护边缘状态的出现被解析示出发生时,增益参数被调谐在一个非厄米简并。讨论了通过改变增益分布来调谐边界和体材料内部的边缘态位置。在InGaAsP半导体腔阵列的实际设计中证实了增益控制的拓扑边缘态。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Symmetry-protected localized states at defects in non-Hermitian systems
了解局域势如何影响系统本征模对于非平凡体拓扑的实验研究是至关重要的。最近的研究发现了许多奇异的和高度非平凡的非厄米系统的拓扑状态。因此,观察非厄米特系统如何对局部扰动作出反应是很有趣的。在本论文中,我们考虑了二分晶格上的手征和粒子-空穴对称的非厄米特系统,包括SSH模型和光子石墨烯,发现无序的局域势可以诱导束缚态从体相演化出来.当单格点的局域势变为无穷大时,晶格中出现空位,空位附近出现手征对称性保护的零能模和本征值为纯虚的粒子-空穴束缚态。这些模式是强大的,对任何保序扰动。我们的工作将保维局域态推广到非厄米系统。
2019-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.optics
Non-Hermitian waves in a continuous periodic model and application to photonic crystals
在一些非厄米系统中,体中的本征态局域在系统的边界处。这被称为非厄米趋肤效应,它主要在离散系统中进行研究。本文研究了连续周期模型中的非厄米趋肤效应。在一维系统中,我们证明了所有本征态的局域化长度相等。此外,大系统的局域化长度和本征谱与开边界条件的类型无关。这些性质也存在于非厄米光子晶体中。在连续周期模型中,这种显著的行为可以用非布洛赫带理论来解释。通过构造复布洛赫波数的广义布里渊区,导出了开边界条件下的局域化长度和本征谱。此外,我们还证明了广义布里渊区还具有各种物理性质,如体-边对应。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Localization of chiral edge states by the non-Hermitian skin effect
实验证明通过在旋光光子晶体中引入特定损耗配置引发非厄米趋肤效应,可局域化量子霍尔系统的手性边缘态,实现非厄米体-界对应且增强抗缺陷鲁棒性。
2023-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Probing topological phases in waveguide superlattices
具有调制耦合常数的一维超晶格具有丰富的拓扑性质和可调的边缘态。除了二聚体的情况,探索超晶格的拓扑性质是一个挑战。本文提出了一种基于离散光束空间位移的波导超晶格拓扑不变量体探测方法。一个明智的定制的初始光束激发的晶格,对应于叠加的Wannier函数,提供了一个直接的测量的带隙拓扑数。对于四聚体超晶格,提出了一种简单的体探测方法,避免了Wannier态的存在,可以区分零能拓扑边态和非拓扑边态的存在
2019-04-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exact formulas of the end-to-end Green's functions in non-Hermitian systems
格林函数在非厄米特系统中最近被发现在某些情况下能够定向放大。端到端格林函数的精确公式对于研究非厄米特系统及其应用具有重要意义。本文从Widom公式出发,导出了依赖于简单代数方程根的单带系统端到端格林函数的精确公式。这些精确的公式允许理论结果和实验测量的量之间的直接和准确的比较。此外,我们验证了先前建立的积分公式在体区域同意在我们的框架中的结果。我们还发现,在体区域的格林函数的速度接近事先建立的积分公式是不慢于指数衰减的系统尺寸的增加。证实了信号放大与非厄米趋肤效应之间的对应关系。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Observation of Floquet erratic non-Hermitian skin effect in photonic mesh lattice
The University of Hong Kong(香港大学)
研究通过光子网格晶格实验揭示了由 disorder 引发的非厄米特皮肤效应,展示了在强局部非互易性下,通过调节全局互易性实现拓扑相变,并验证了不守恒非厄米特皮肤效应的特性。
2026-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Hermitian glide-time symmetry
本研究提出具有滑移时间反演对称性的一维非厄米系统,揭示其导致的动态非厄米趋肤效应及丰富动力学相位,并建立理论框架,实现对体态和边界波传播、放大、捕获与模式的调控。
2024-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Non-Hermitian Second-Order Topological Phases and Bipolar Skin Effect in Photonic Kagome Crystals
Jiangsu University(江苏大学)
研究非厄米特二阶拓扑相的性质,揭示高阶拓扑与非厄米特皮肤效应的相互作用,发现非厄米特性驱动本征态在角落积累,打破传统体-边对应关系。
2026-01-19 physics.optics
Probing the bulk plasmon continuum of layered materials through electron energy loss spectroscopy in a reflection geometry
已知2D导电平面的周期性布置具有(体)等离子体激元色散,该等离子体激元色散在3D金属的典型的带隙行为与作为平面外波矢量的函数的无隙声学状态之间插值。半无限系统-与反射几何中的电子能量损失谱(EELS)相关的配置,如在高分辨率EELS(HREELS)中-已知其具有停止在截止波矢以下传播的表面等离子体。由于f-和规则需要一个有限的响应是否存在尖锐的激发,我们证明了什么留在表面损失函数-材料响应探测HREELS -是从(散装)等离子体激元的无限系统的贡献。特别是,我们提供了一个一对一的映射之间的等离子体激元连续体和表面损失函数中的光谱权重。根据这一结果,我们建议HREELS被认为是一个长波长的探针的等离子体连续层材料。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonreciprocal and non-Hermitian material response inspired by semiconductor transistors
在这里,传统的半导体晶体管的操作的启发,我们介绍了一类新的体材料与非互易性和非厄米电磁响应。我们的分析表明,材料的非线性与静电偏置相结合,可能会导致线性化的介电常数张量,缺乏厄米和转置对称性。值得注意的是,材料可以耗散或产生能量,这取决于电场分量的相对相位。我们介绍了一个简单的设计的电磁隔离器的基础上的理想化的“超导超材料”,并表明其性能可以在原则上超过传统的法拉第隔离器由于材料增益。此外,有人建议,类似的材料响应可以在自然介质中的非平衡状态下进行工程设计。我们的解决方案确定了一个全新的范例,打破了电磁互易性的大块非线性材料使用静电偏置。
2022-01-06 physics.app-ph physics.optics