Non-Hermitian Floquet topological superconductors with multiple Majorana edge modes
Majorana边模是拓扑量子计算的候选基元。在这项工作中,我们的目的Floquet工程方法产生任意多个非厄米马约拉纳零和$π$模式的边缘的一维拓扑超导体。研究了具有周期性超导对的Kitaev链,发现了丰富的非厄米特Floquet拓扑超导相,这些超导相是由驱动和非厄米特效应的相互作用引起的.每个相的特征在于一对拓扑绕组数,由于所施加的驱动场,其原则上可以取任意大的整数值。在开边界条件下,这些缠绕数还预测了准能量为零和$π$的退化Majorana边缘模式的数量。因此,我们的研究结果扩大了家庭的Floquet拓扑相位在非厄米特设置,在实现环境鲁棒性Floquet拓扑量子计算的潜在应用。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Critical Non-Hermitian Edge Modes
本研究揭示了非厄米系统中名为临界非厄米边界模式(CNHEM)的独特临界现象,其源于 onsite 交错势与尺寸依赖的非互易耦合的竞争,与例外点密切相关,且在厄米系统中不存在。
2025-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unravelling the edge spectra of non-Hermitian Chern insulators
非厄米陈氏绝缘体与厄米表兄弟绝缘体在一个关键方面不同:它们的边缘光谱非常丰富,令人困惑。例如,即使在体光谱由具有陈数$\pm 1$的两个带组成的简单情况下,取决于模型参数,板几何形状中的边缘光谱可以在两个边缘上或仅在一个边缘处具有一个或两个边缘状态。这种公然违反熟悉的体积-边缘对应关系的行为使人们怀疑体积陈氏数是否仍然是一个有用的拓扑不变量,并需要一个工作理论,可以预测和解释无数的边缘谱从体积哈密顿恢复体积-边缘对应关系。我们概述了如何建立这样的理论,以产生一个透彻的理解的边缘相图的基础上的概念的广义布里渊区(GBZ)和块Toeplitz矩阵的渐近性质。该过程是通过解决和比较三个非厄米推广的Qi-Wu-Zhang模型,一个典型的例子,两个频带陈绝缘体。我们发现,令人惊讶的是,在许多情况下,相边界和边缘状态的数量和位置可以得到解析。我们的分析还揭示了一个非厄米半金属相,其能量-动量谱形成了一个连续的膜与边缘模式横孔,或属,膜。在GBZ,这在一般情况下是不是一个光滑的流形,可能有奇点,在定义陈数的微妙之处,使用的例子证明。这里提出的方法可以推广到更复杂的非厄米绝缘体或半金属的二维或三维模型。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall 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
Non-Hermitian Floquet topological phases: Exceptional points, coalescent edge modes, and the skin effect
周期性驱动的非厄米特系统可以表现出丰富的拓扑能带结构和非厄米特趋肤效应,在它们的静态或厄米特对应物中没有类似物。本文研究了Floquet准能带中的异常触带点、异常触带点的拓扑特征以及Floquet非厄米趋肤效应。具体而言,我们利用简单的周期性淬火双带系统在一维或二维解析获得的Floquet有效的哈密顿量以及位置的Floquet散装带所拥有的许多例外点。两种不同类型的拓扑缠绕数被用来描述的拓扑特征。体边缘对应(BBC)自然被发现,打破由于FNHSE,这可能是不同的体状态之间的巨大差异。值得注意的是,鉴于我们的模型系统的简单性质,恢复BBC在实践中是可行的,只有在某些参数制度的特征多项式(决定Floquet能带结构)的低阶截断变得可行。此外,无论我们的工作与参数制度,我们发现了一些有趣的方面Floquet拓扑零模式和$π$模式。例如,在开放边界条件下,零边缘模式和$π$边缘模式可以单独地合并并定位在两个不同的边界处。这些反常边缘态还可以通过调节系统参数来改变其积累边界。这些结果表明,非埃尔米特Floquet拓扑相,虽然更具有挑战性的理解比他们的埃尔米特同行,可以非常丰富的FNHSE的存在。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Hermitian Edge Burst
我们揭示了一个意想不到的非厄米特现象,被称为边缘爆裂,在非厄米特量子动力学。具体地说,在具有开边界条件的周期晶格中的一类非厄米量子行走中,特别大的一部分损失发生在系统边界处。这种边缘爆发的物理起源被发现是两个独特的非厄米现象之间的相互作用:非厄米趋肤效应和虚间隙关闭。此外,我们建立了一个普遍的体边缘标度关系的非厄米边缘爆发。我们的预测在实验上可以在各种非厄米系统,包括量子光学和冷原子平台。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological phases and edge states in a non-Hermitian trimerized optical lattice
拓扑工程光学材料支持强大的光传输。在这里,所研究的非厄米晶格是三聚体和非均匀耦合使用均匀的胞内耦合。分析了耦合波导晶格的拓扑性质,PT对称晶格的PT对称相可以具有不同的拓扑结构,边缘态依赖于晶格尺寸、边界结构以及耦合与非厄米性之间的竞争.在存在周期性增益和损耗的情况下,拓扑非平凡区域会扩展。布洛赫带所积累的非零几何相位表明带隙之间存在拓扑保护的边缘态。单向放大和衰减零模式出现在非厄米性的阈值程度以上,这有助于开发鲁棒的光学二极管。
2018-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Pole and zero edge state invariant for 1D non-Hermitian sublattice symmetry
本文证明了一维非厄米子晶格对称系统中GBZ方法与极点-零点方法对边缘态判据的等价性,并扩展了极点-零点方法以适用于非对角形式之外的模型,附有数值验证。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stable topological edge states in a non-Hermitian four-band model
我们引入了一个一维非埃尔米特四带紧束缚晶格系统。我们发现稳定的拓扑边缘状态的粒子洞和宇称时间对称性的保护。我们发现,拓扑相出现在系统中。我们讨论了系统也可以用作拓扑激光器,如果在一个单位单元中的增益和损耗的位置是明智的安排。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of non-Hermitian topology and its bulk-edge correspondence in an active mechanical metamaterial
拓扑边缘模式是局部化在材料的边缘处的激发,但其特征在于在体中定义的拓扑不变量。这种体积-边缘的对应关系使得能够在从冷原子到超材料、活性物质和地球物理流的广泛系统中创建强大的电子、电磁和机械输运特性。最近,非厄米拓扑系统(其中能量不守恒)的出现引发了相当大的理论进展。特别是,新的拓扑相,只能存在于非厄米系统已被引入。然而,这些相是否可以在实验中观察到,以及它们的性质是什么,仍然是悬而未决的问题。在这里,我们确定和观察一种新的形式的散装边缘对应一个特定的非厄米拓扑相位。我们发现,在大量的非厄米拓扑不变量的变化,导致拓扑边缘模式本地化的变化,连同特有的纯非厄米性质。使用量子到经典的类比,我们创建了一个机械超材料与非互易相互作用,在实验中,我们观察预测的散装边缘对应,证明其鲁棒性。我们的研究结果开辟了新的途径,为领域的非厄米拓扑和操纵波在前所未有的时尚。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Detecting bulk and edge exceptional points in non-Hermitian systems through generalized Petermann factors
本文提出广义Petermann因子$η$及其导数$\partial η$来度量非厄米系统中的非幺正性,并通过其不连续性分别探测拓扑边缘态和体态中的例外点。
2023-04-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous topological pumping in non-Hermitian systems
我们在非厄米系统中引入调制不稳定性来研究拓扑边态的态转换。我们证明了非厄米系统中的态转换导致拓扑抽运,这是一种将拓扑边态从一边转移到另一边的方式。与厄米特系统相反,拓扑泵浦可以在非厄米特系统中自发发生。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Topological Protection in non-Hermitian Haldane Honeycomb Lattices
近年来,非厄米系统中的拓扑现象已成为光子学和凝聚态领域的一个研究热点。特别是,在非厄米特晶格中观察拓扑保护边缘状态的可能性引发了对这种状态持续存在的系统的深入研究。在这里,我们提出了第一个研究的拓扑边缘状态的出现在二维Haldron晶格表现出平衡的增益和损失。在最近的研究与其他陈省身绝缘体模型,我们表明,边缘状态可以观察到所谓的破$\mathcal{P}\mathcal{T}$对称相,也就是说,当增益-损耗平衡系统的哈密顿量的频谱是不完全真实的。更重要的是,我们发现,这种拓扑保护的边缘状态出现的晶格边界,即锯齿形,胡须或扶手椅无关。
2020-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Edge states in a non-Hermitian topological crystalline insulator
拓扑系统中厄米性的破缺引起了一些有趣的现象,如例外拓扑和非厄米趋肤效应。在这项工作中,我们研究了一个非厄米拓扑晶体绝缘体坐在凯库勒调制的蜂窝晶格平衡的增益和损失。我们发现,gaplessness的拓扑边缘状态在非厄米特系统是不敏感的边缘几何形状下的增益和损失的强度适中,不像厄米特拓扑晶体绝缘体的情况下,依赖于边缘几何形状至关重要。我们专注于两种类型的增益和损耗配置,这是$PT$对称和$PT$ -不对称,分别。对于$PT$对称组态,厄米分子锯齿形带中拓扑边态的狄拉克点分裂成一对例外点。在厄米扶手椅终止带的边缘间隙消失和狄拉克点的形式,只要适度的增益和损耗是诱导。对于$PT$ -非对称结构,厄米扶手椅终止带的边态和体态的带隙同时闭合。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian skin effect edge
非厄米特集肤效应是近年来在非厄米特系统中研究的一种独特现象。在这项工作中,我们讨论的能量依赖的NHSE通过引入非互易性超越最近邻跳跃的一维晶格。当系统在开边界条件(OBC)下的本征能扫过某些临界能时,NHSE的方向反转。为了描述这种现象,我们引入了非厄米集肤效应边缘的概念,它将OBC谱中晶格两端的本征态分开。我们发现趋肤效应的边缘是由周期边界条件(PBC)下的频谱中的自相交决定的,当PBC频谱的缠绕数穿过它们时,它们是拓扑的。此外,通过调整系统参数,当自相交点合并为一个点时,NHSE边将消失。我们的工作揭示了非厄米系统中NHSE和非互易跳跃之间错综复杂的相互作用。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian boundary and interface states in nonreciprocal higher-order topological metals and electrical circuits
在一维非互易链中,非厄米皮边态只出现在一个边,所有的态都局限在边,而与本征值无关。体拓扑数是与复能谱相关联的缠绕数,这对于金属是很好定义的。我们研究非厄米非互易系统在更高的维度,并建议实现它们与使用电子二极管电路。我们首先研究了两个具有不同拓扑数的区域之间的一维界面态,其中所有的态都位于界面处。它们是皮边态的推广。然后我们把它们推广到更高的维度。我们发现,在三维系统中存在着丰富的边界态和界面态,包括面态、线态和点态。它们出现在携带不同拓扑数的几个域的边界处。所得到的体系是一阶、二阶和三阶拓扑金属。这种状态可以通过测量二极管电路中的两点阻抗来观察。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall
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
Generalized bulk-edge correspondence for non-hermitian topological systems
提出了一种适用于非厄米拓扑系统的修正周期边界条件。在这种边界条件下,表征系统的拓扑数以与相应的厄米特系统相同的方式定义,因此,以引入表征非厄米特趋肤效应的附加参数为代价,厄米特极限中的体-边对应的思想几乎可以原样应用。通过对具有手征对称性的非厄米SSH模型的分析,我们发展了这个框架,并证明了广义参数空间中的体-边对应。在这个参数空间中的一个有限区域与一个非平凡的手征缠绕数对被确定为拓扑非平凡的,表明存在一个拓扑保护的边缘状态下的开放边界。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall
Observation of non-Hermitian edge burst in quantum dynamics
该研究基于光子量子行走实验,首次观测到非厄米边缘爆发这一边界诱导的实时动力学现象,证实了相关理论预测并揭示其完整时空动力学,为非厄米拓扑系统实时动力学研究提供了新方向。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Non-Bloch band theory and bulk-edge correspondence in non-Hermitian systems
本文回顾了我们在一维非厄米紧束缚系统中的非布洛赫带理论。在我们的理论中,它表明,在非厄米系统中,布里渊区是确定的,以便在一个大的开链再现连续能带。通过简单的模型,我们解释了非布洛赫带理论的概念和计算布里渊区的方法。特别地,对于非Hermitian的Su-Schrieffer-Heeger模型,我们的理论定义的拓扑不变量和拓扑边态的存在性之间可以建立体-边对应.
2020-11-25 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian higher-order topological insulators enabled by altermagnet engineering
Jiangsu University(江苏大学);Eastern Institute of Technology(东方理工大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
通过altermagnet接近实现非厄米特高阶拓扑相,诱导altermagnetic序使拓扑绝缘体边缘态间隙,结合非 reciprocity hopping,产生非厄米特皮肤效应和混合皮肤-拓扑效应,控制角态定位。
2026-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced Strong Coupling between Spin Ensemble and non-Hermitian Topological Edge States
本文构建宇称-时间对称二聚化光子晶格,通过自发PT对称破缺产生复值拓扑边缘态,并在铁磁自旋系综中实现拓扑光子模式与磁振子模式的增强强耦合,为调控拓扑光-物质相互作用提供新策略。
2023-07-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Tunneling-like wave transmission in non-Hermitian lattices with mirrored nonreciprocity
本研究在非厄米晶格中发现了一种与界面长度、频率和非互易强度无关的类隧穿波传输现象,并在量子与经典系统及实验中验证,为波隧穿研究开辟了新方向。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Defective Edge States and Anomalous Bulk-Boundary Correspondence in non-Hermitian Topological Systems
非厄米拓扑系统与厄米拓扑系统具有完全不同的性质。非厄米拓扑系统中一个重要而又令人困惑的问题是在一维系统的左边缘或右边缘上是否存在超出通常的体边界对应(BBC)的缺陷边缘态。为了理解缺陷边缘态的存在,本文发展了反常体-边界对应(A-BBC)理论,将非布洛赫体-边界对应(NB-BBC)与非厄米趋肤效应区分开来。以一维非厄米的Su-Schrieffer-Heeger模型为例,探讨了缺陷边缘态的物理机制。缺陷边态是反常边哈密顿量边界例外点的物理结果。此外,通过定理证明了边哈密顿量的Abel/non-Abel非Hermitian条件,并验证了BBC比偏离1的可能性,使非Hermitian拓扑系统中边态的数反常成为定量计算下的数学问题.在未来,A-BBC的理论可以推广到高维非厄米拓扑系统(例如,2D陈氏绝缘体)。
2019-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Defective Edge states and Anomalous Bulk-boundary Correspondence for Topological Insulators under Non-Hermitian Similarity Transformation
已知对于非厄米拓扑系统,由于非厄米趋肤效应,体-边对应被破坏。本文以一维Su-Schriller Heeger模型和二维(变形)Qi-Wu-Zhang模型为例,重点研究了一类不具有非Hermitian趋肤效应的非Hermitian拓扑系统--非Hermitian相似变换下的拓扑系统.在这些非厄米系统中,发现了缺陷边态和体-边对应的破坏。为了刻画拓扑性质,我们引入了一种新的反演保序拓扑不变量--全Z2拓扑不变量。在拓扑阶段,出现缺陷边状态。借助于有效边哈密顿量,我们发现缺陷边态受到(广义)手征对称性的保护,因而(奇异)缺陷边态对破坏手征对称性的微扰是不稳定的.此外,结果被推广到非厄米拓扑绝缘体的反演对称在更高的维度。这一工作有助于人们理解非厄米拓扑系统的缺陷边态和体-边对应的破坏。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological characterization of non-Hermitian multiband systems using Majorana's Stellar Representation
对于非厄米多带系统的拓扑特征,Majorana的恒星表示(MSR)适用于1D多带模型,包括不对称的最近邻跳跃和假想的现场潜力。从连续体带在复能量平面中隔离的边缘状态的数量成功地与从MSR构造的拓扑不变量链接。具体而言,隔离边缘状态的数量可以从为马约拉纳星定义的缠绕数获得,这也允许与隔离边缘模式相关的拓扑结构的几何可视化。一个显着的成功,我们的方法是,我们的缠绕数表征仍然有效,即使在存在例外点的连续散装带,其中的哈密顿量变得不可对角化,因此传统的拓扑不变量,如Zak相位和陈数不能正确定义。此外,与所谓的非厄米趋肤效应的情况下,也进行了研究,表明我们定义的绕组数和孤立的边缘状态之间的体边界对应可以恢复。特别令人感兴趣的是一个四波段的例子与奇数个孤立的边缘状态,Zak相位的方法必然会失败后,消除趋肤效应,但我们的基于MSR的表征工作同样出色。由于这些原因,我们的研究预计将是广泛有用的非厄米多带系统的拓扑研究,无论集肤效应或在非厄米系统中的例外点的存在。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall 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
Non-Hermitian topology of quantum spin-Hall systems to detect edge-state polarization
Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat(维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ctd.qmat);Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden(德累斯顿莱布尼兹固体与材料研究所);Department of Physics, TU Dresden(德累斯顿工业大学物理系)
研究通过非厄米皮肤效应探测量子自旋霍尔系统中边缘态的自旋极化。
2026-02-12 cond-mat.mes-hall
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
Tailoring higher-order van Hove singularities in non-Hermitian interface systems via Floquet engineering
本研究提出光场驱动的非厄米节线半金属界面系统,通过调节非厄米参数和光振幅定制不同类型的高阶范霍夫奇点,揭示其与厄米系统不同的起源,为探索高阶范霍夫奇点提供新平台。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Non-Hermitian pseudo mobility edge in a coupled chain system
National University of Singapore(新加坡国立大学);Ocean University of China(中国海洋大学);Sun Yat-Sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区))
研究非厄米链与无序链耦合下伪运动边的形成及拓扑性质,揭示非厄米皮肤效应在复杂能平面中的作用。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological Phases in Non-Hermitian Aubry-André-Harper Models
近年来,拓扑相在非厄米特系统中得到了迅速的发展。本文研究了具有虚周期或拟周期调制的一维非厄米Aubry-André-Harper模型。我们证明了非厄米非对角AAH模型可以在边缘处承载零能量模式。与厄米的情况相反,零能量模式只能局限于一个边缘。这种拓扑相对应于动量空间中由本征能定义的四分之一缠绕数的存在。我们进一步发现,一个零能量模式只位于一个边缘和拓扑非零能量边缘模式的广义Bott指数的特点是共存的。在无公度情况下,预测了一个拓扑非厄米准晶体,其中所有的体相态和两个拓扑边相态都位于一个边。这样的拓扑边模式的广义Bott指数的保护。最后,我们提出了一个实验方案来实现这些非厄米模型的电路。我们的发现为探索Aubry-André-Harper模型的拓扑性质提供了一个新的方向。
2019-06-02 cond-mat.mes-hall
Topology and edge modes surviving criticality in non-Hermitian Floquet systems
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Ocean University of China(中国海洋大学物理与光电工程学院);Qingdao Key Laboratory of Advanced Optoelectronics(青岛先进光学重点实验室);Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment of MOE(教育部海洋高端装备工程研究中心)
本文研究非厄密特Floquet系统中无能隙的拓扑相变,通过引入 winding 数揭示统一的拓扑特征,并在广义布里渊区中验证了无能隙临界点的拓扑性质。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Defining a bulk-edge correspondence for non-Hermitian Hamiltonians via singular-value decomposition
我们解决了在非厄米特系统中观察到的体边界对应的故障,其中开放和周期性系统可以有不同的相图。通过考虑哈密顿量的奇异值分解而不是其特征值分解,可以完全恢复对应关系。这导致了一个自然的拓扑描述的一个扁平的奇异分解。这种描述相当于厄米特系统的通常方法,并与最近提出的非厄米特系统的分类相吻合。我们将纠缠谱的概念推广到非厄米系统,并证明了边缘物理确实完全被周期体哈密顿量所捕获。我们通过考虑手征非厄米特的Su-Schrieffer-Heger和Chern绝缘体模型来改进我们的方法。我们的工作倡导一个不同的角度对拓扑非厄米哈密顿量,铺平了道路,以更好地理解他们的纠缠结构。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall
Hybridization of Non-Hermitian Topological Interface Modes
本文提出并实验验证了增益介质中辐射拓扑界面态的杂化,通过调节界面间距可同时控制能级分裂、品质因子和远场辐射,为二能级系统工程提供新平台。
2025-02-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fragmented exceptional points and their bulk and edge realizations in lattice models
研究通过非厄密特晶格模型实现了碎片化异常点的体态和边缘实现,提出了一种高效方法用于设计具有非传统响应特性的系统。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological classification and edge states of magnons in honeycomb ferromagnets
本文用单粒子玻色 BdG 模型研究蜂窝铁磁体磁振子的拓扑分类与边缘态,发现其可由非厄米 SSH 链模型刻画,体边对应部分有效,次近邻 DMI 相互作用使边缘态与非零 Chern 数直接相关。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase Diagram of a Non-Hermitian Chern Insulator: Destabilization of Chiral Edge States and Bulk-Boundary Correspondence
具有增益/损耗型非厄米性的非厄米性陈氏绝缘体显示出奇特的能隙闭合;当非平凡的陈氏绝缘体相变为无能隙相时,由于手征边缘态的不稳定,导带和价带合并为一个带。以前的配方的非厄米体边界对应是不够的,因为这样的差距关闭超出了它的范围。在这里,我们修改的配方,考虑到特殊的间隙关闭,并将其应用到非厄米陈绝缘体。我们证明了体边界对应持有的系统,包括手性边缘状态的不稳定。从体边界对应的相图示出与系统的光谱一致。
2022-04-09 cond-mat.mes-hall
Non-Bloch edge dynamics of non-Hermitian lattices
针对非厄米趋肤效应导致的边缘实时动力学偏离Bloch图像问题,提出基于Lefschetz thimble识别复动量空间主导鞍点的判据,以确定Lyapunov指数并刻画波函数长时间演化。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Non-Hermitian Topology from Edge Transport in Hermitian Quantum Anomalous Hall Systems
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);School of Physical Science and Technology, Soochow University(苏州大学物理科学与技术学院);Institute for Advanced Study, Soochow University(苏州大学前沿科学高等研究院);Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum Computing, Fudan University(复旦大学纳米电子器件与量子计算研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文证明全局厄米量子反常霍尔系统中,手性边缘模式与扩散边缘模式的相互作用可自然产生非厄米输运,表现为非互易响应和皮肤效应,并通过Landauer-Büttiker模拟在磁性拓扑绝缘体中验证,为固态非厄米拓扑器件提供新途径。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall
Real-time edge dynamics of non-Hermitian lattices
本研究通过修正鞍点近似与动量解析延拓,推导了任意维非厄米能带系统开放边缘格林函数的长时间渐近形式,发现主导鞍点可位于广义布里渊区外,并得到经数值验证的有效边缘哈密顿量,可用于实时实验探测。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.class-ph
Anomalous edge state in a non-Hermitian lattice
我们表明,体积边界对应的拓扑绝缘体可以修改存在的非厄米性。我们考虑一个一维紧束缚模型的增益和损耗以及长程跳跃。该系统被描述为一个非厄米哈密顿包围一个例外点的动量空间。绕组数的分数值为1/2。由于哈密顿量的缺陷,只有一个动态稳定的零能边缘态。由于受到手征对称性的保护,这种边缘状态对无序是鲁棒的。我们还讨论了耦合谐振腔光波导阵列的实验实现。
2016-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Simultaneous Observation of Topological Edge State and Exceptional Point in an Open and Non-Hermitian System
本文报道了一个开放的非厄米系统中拓扑保护边态和例外点的实验观测。虽然理论基础是通用的波动物理学,模拟和实验进行的声学系统的结构具有非平凡的拓扑特性,其特征在于陈数,提供了一个合成的尺寸被引入。单向无反射传播,一个特殊点的标志,是明确观察到的模拟和实验。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall
Non-Quantized Edge Channel Conductance and Zero Conductance Fluctuation in Non-Hermitian Chern Insulators
量子化的电导平台和零电导涨落是电子输运在厄米陈绝缘体手征边缘态中的普遍结果。在这里,我们表明,电子输运通过手征或螺旋边缘通道的物理变得更加丰富时,非厄米性是允许的。当存在非平衡非厄米性时,手征边缘态的寿命有限,边缘沟道的电导没有量子化,但电导涨落为零。然而,对于平衡的非厄米性,手征边缘态具有无限寿命,并且电导是量子化的,就像厄米陈氏绝缘体的情况一样。非量子化和量子化的零电导波动的电导平台是强大的对混乱。我们提出了一个理论,解释了起源的非量子化的电导高原。这里揭示的物理也应该是真实的手性和螺旋表面状态在其他拓扑材料,如量子反常霍尔系统,外尔半金属,拓扑超导体。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Winding Numbers and Generalized Mobility Edges in Non-Hermitian Systems
具有自对偶对称性的Aubry-André-Harper(AAH)模型在研究安德森局域化中起着重要作用。在这里,我们发现一个自对偶对称性决定的量子相变之间的扩展和本地化的状态在非厄米特AAH模型,并表明,这些国家的本征能量的特点是由两种类型的缠绕数。通过构造和研究一个非厄米广义AAH模型,我们进一步推广了迁移率边的概念,它在无序系统的能谱中区分定域态和扩展态,对非-厄米特情形,发现即使在开边界几何中,广义迁移率边也具有拓扑性质,即局域态和扩展态的能量具有不同的拓扑结构在复杂的能量平面上。最后,我们提出了一个实验方案来实现这些模型与电路。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Floquet topological phases with arbitrarily many real-quasienergy edge states
非厄米系统中物质的拓扑态由于其有趣的动力学和输运性质而引起了人们的广泛关注。在这项研究中,我们提出了一个周期性驱动的一维非厄米特晶格模型,它具有丰富的Floquet拓扑相位。解析地导出了该模型的拓扑相图。它的每个非厄米Floquet拓扑相位的特征在于一对整数缠绕数,计算在晶格边界的实0-和π-准能边缘状态的数量。非厄米性诱导的Floquet拓扑相位与无限的缠绕数被发现,这允许任意多个真正的0-和π-准能边缘状态出现在复杂的准能体隙在一个良好的控制方式。我们进一步建议通过动态成像其体态的频闪自旋织构来探测系统的拓扑缠绕数。
2018-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Emergent Non-Hermitian Edge Polarisation in an Hermitian Tight-binding Model
我们研究了一个二分Kronig-Penney模型与负Dirac-delta电位,可以用来解释等离子体在纳米粒子阵列中的传播。这样的系统可以被映射到一个苏-施里弗-Heeger模型,然而,在一般情况下,相邻站点的“原子”波函数之间的重叠是不可忽略的。在这种情况下,有限系统的边缘状态,保留其拓扑保护,似乎是衰减或放大。这种现象,称为“边缘极化”,通常与一个潜在的非厄米拓扑。通过研究散装系统,我们表明,由此产生的紧束缚本征值问题可能会出现在这个物理的“原子”(晶格网站)的基础上非厄米。所得到的{ \it有效}体哈密顿量具有${\cal PT}$ -对称性和它的拓扑不变量,解释在一个非厄米特分类,被发现是由一个$\mathbb{Z}$型体绕组数。观察边缘极化,通过建立散装边界对应,然后解释为一个新兴的非厄米集肤效应的{ \it有效}散装哈密顿。因此,重叠矩阵在其他厄米特问题中产生非厄米特效应;这是一个适用于更广泛系统的一般事实,而不仅仅是这里研究的系统。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Non-Hermitian edge burst of sound
本研究在经典声学超材料中实验演示了非厄米边缘爆发现象,证明其可在不同边界发生且取决于虚能隙闭合点,将概念从量子推广至经典波系统。
2025-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Hermitian approach of edge states and quantum transport in a magnetic field
我们发展了强磁场中二维介观系统光谱和输运性质的明显非埃尔米特方法。有限系统与几个终端连接构成一个开放的系统,可以描述一个有效的哈密顿量。用能量虚部表示的量子态的寿命特别依赖于铅-体系耦合,并在共振、整数量子霍尔效应和超辐射三种状态之间产生差异。从不同带隙的边态寿命、沟道形成、杂化作用、透射系数量化等方面进行了讨论。一个玩具模型有助于理解开放系统中的非埃尔米特方面。
2016-11-17 cond-mat.mes-hall
Edge-controlled non-Hermitian skin effect in the modified Haldane model
Waseda University(早稻田大学)
研究通过在修改的哈达玛纳米带中引入增益和损耗,揭示了反螺旋系统中非厄米特皮肤效应的机制,并展示了如何通过边缘损耗控制皮肤模式的出现和局域化方向。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Weyl Semimetals: Non-Hermitian Skin Effect and non-Bloch Bulk-Boundary Correspondence
我们研究了三维非厄米外尔半金属的新特征,特别注意其非常规的体边界对应。我们使用非Bloch Chern数作为工具,得到了拓扑相图,这也证实了我们的数值结果的能谱。结果表明,与厄米特系统形成鲜明对比的是,传统的(布洛赫)体边界对应在非厄米特拓扑半金属中被打破,这是由非厄米特趋肤效应引起的。我们建立了非厄米外尔半金属的非布洛赫体边界对应:费米弧边缘模由体能带的非布洛赫陈数决定。此外,这些费米弧边缘模式可以表现为单向的边缘运动,其签名是一致的非布洛赫体边界对应。我们的工作建立了非厄米拓扑半金属的非Bloch体边界对应。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian robust edge states in one-dimension: Anomalous localization and eigenspace condensation at exceptional points
对于拓扑绝缘体来说,体-边界对应关系将从体(扩展)态计算的拓扑不变量与边界处的拓扑不变量联系起来,因此对无序具有鲁棒性。在这里,我们提出了一个独特的非厄米特晶格,从而一个原始的系统变得缺乏扩展状态,一个属性,原来是强大的混乱。这是由一种特殊类型的非厄米简并性实现的,在这种简并性中,状态的宏观部分在具有$1$的几何多重性的单个点处结合,我们称之为现象点。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall