Topological symmetry classes for non-Hermitian models and connections to the bosonic Bogoliubov-de Gennes equation
Bernard-LeClair(BL)对称类推广了不含厄米性的十重路类。在BL方案中,时间反演和粒子-空穴有两种形式,而“伪厄米性”是厄米性的推广。我们建议,这些对称性是相关的非厄米单粒子哈密顿和厄米玻色子Bogoliubov-de Gennes(BDG)模型的拓扑分类。我们发现,任何厄米玻色子BdG哈密顿的频谱是通过解决的非厄米矩阵,属于BL类之一的特征值。因此,我们建议,玻色子BdG哈密顿继承的拓扑性质的非厄米对称类,并探讨在一个简单的1D系统中通过研究保角边缘不稳定性的后果。
2018-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Emergence of Non-Hermitian Magic Angles and Topological Phase Transitions in Twisted Bilayer $α$-$T_3$ Lattices
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
研究非厄米特扭曲双层α-T3晶格的平坦带性质和拓扑相变,发现非 reciprocal hopping将常规单魔角分裂为三个非厄米特魔角,揭示非厄米特皮效应和拓扑相变机制。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Field Theory of Non-Hermitian Systems
非厄米性产生了独特的拓扑相位没有厄米类似物。然而,有效场论尚未建立。在这里,我们开发了一个场论描述的内在非厄米拓扑相位。由于非厄米性的耗散性和非平衡性,我们的理论仅仅是用空间自由度来表述的,这与时空中定义的传统理论形成了对比。它提供了对非厄米拓扑现象的普遍理解,如一维的单向输运和三维的手征磁趋肤效应。此外,它系统地预测新的物理,我们说明了这一点,揭示运输现象和趋肤效应在两个维度引起的垂直空间纹理。从场论的角度来看,非厄米趋肤效应,这是由于非厄米反常本地化,被证明是一个签名的异常。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
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
Topological Quantum Criticality in non-Hermitian Kitaev chain with Longer Range Interaction
本文试图研究非厄米效应对拓扑量子临界性的影响,以及在Majroana零模物理中的影响。在这项工作中,非厄米因子$γ$的拓扑相位,临界性和MZM的影响和修改进行了研究。我们使用零模解(ZMS)来构造相图。我们发现了一个对应的厄米模型和非厄米模型的哈密顿量。MZM出现在临界状态,并且由于引入非厄米性而对新通道具有稳定性依赖性。多临界点也被研究,以了解他们的性质下的非半性的影响。我们还研究了非厄米性对拓扑相位的影响。
2021-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Non-Hermitian topological phenomena: A review
在过去的几十年里,人们对拓扑材料的兴趣激增,许多数学概念被引入到凝聚态物理中。其中,体-边界对应是拓扑物理的中心课题,激发了人们对边界物理的研究。最近,拓扑相的概念已被扩展到非厄米特哈密顿,其特征值可以是复杂的。除了拓扑结构,非厄米性还可以导致称为非厄米趋肤效应的边界现象,这是光谱对边界条件的极端敏感性。本文以边界问题为重点,综述了非厄米拓扑物理的发展。以及非厄米和拓扑边界现象之间的竞争,我们讨论了非厄米本身固有的拓扑性质。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Observation of non-Hermitian topological Anderson insulator in quantum dynamics
无序和非厄米性极大地影响了量子系统的拓扑和局域性质,从而产生了物质的有趣的量子态。最近提出的非厄米拓扑安德森绝缘体是无序、非厄米性和拓扑之间丰富相互作用的缩影,它承载了大量的奇异现象。本文利用无序光子量子行走的方法对非厄米拓扑Anderson绝缘体进行了实验模拟,并对其局域化和拓扑性质进行了表征。特别地,我们着重研究了由随机无序引起的安德森局域化与所有本征态向边界压缩的非厄米趋肤效应之间的竞争。这两种不同的本地化机制提示一个非单调的变化,在档案的李雅普诺夫指数,我们通过动态观测实验揭示。然后,我们探测无序引起的拓扑相变,并证明其双正交临界。我们的实验进一步推进了开放系统中合成拓扑的前沿。
2021-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Steady-state skin effect in bosonic topological edge states under parametric driving
Graduate School of Engineering, Kyushu Institute of Technology(九州工业大学研究生院工程学院)
本研究通过在参数驱动下引入玻色子BdG非厄米特性,实现了量子凝聚态中的稳态皮肤效应,揭示了玻色子量子性质的四象限各向异性。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Multi-criticality and long-range effects in non-Hermitian topological models
长程效应引起了一些有趣的行为,被认为是理解量子系统中非局域行为的一个途径。特别是长程拓扑模型成为实现新的准粒子的平台,它们被认为是拓扑量子比特的潜在候选者。本文考虑了非厄米性的Su-Schriffer-Heeger(SSH)模型,讨论了非厄米性和长程效应的相互作用。我们使用动量空间的表征,临界指数和曲率重整化群(CRG)的方法来理解的相互作用方面。较长范围(有限邻居)的效果产生更高的缠绕数,其中我们观察到的偶数和奇数奇数缠绕数之间的过渡的阶梯,这取决于相互作用的邻居的数量。在这里,我们还强调了系统中的多临界性的影响,并表明它们属于不同的普适性类。长程(无限近邻)效应和非厄米性的相互作用产生了分数拓扑不变量,我们从赝自旋矢量的行为来分析它们。通过临界指数的普适类,确定了模型的长程极限和短程极限。我们的工作主要说明了拓扑系统临界性的研究对于探索非厄米性和长程效应的相互作用是多么有趣。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Hermitian Boundary State Engineering in Anomalous Floquet Topological Insulators
在厄米拓扑系统中,体-边界对应严格地将边界输运约束到由体的拓扑性质确定的值。我们证明,这种约束可以解除非厄米特Floquet绝缘体。假设绝缘体支持一个反常的拓扑相,非厄米性允许我们独立于体而修改边界态,而不牺牲它们的拓扑性质。我们探讨了随后的可能性Floquet拓扑绝缘体与非厄米时间反演对称性,通过对向传播边界状态的螺旋运输可以定制的方式,克服了厄米性的约束。非厄米边界状态工程特别地使得能够增强相对于体运动的边界输运、具有优选方向的螺旋输运以及在相反边界上的相同方向上的手性输运。我们解释了我们的研究结果的光子波导晶格的例子的实验相关性。
2019-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetry and Topology in Non-Hermitian Physics
我们在非厄米物理学中发展了一个完整的对称性和拓扑学理论。我们证明,非厄米分歧著名的Altland Zirnbauer对称分类绝缘体和超导体。特别地,由于缺乏厄米性,电荷共轭被定义为换位而不是复共轭,因此手征对称性变得不同于亚晶格对称性。它还表明,非厄米性使厄米共轭对应的Altland-Zirnbauer对称性。考虑到亚晶格对称性或伪厄米性作为额外的对称性,对称类的总数是38而不是10,这描述了内在的非厄米拓扑相位以及非厄米随机矩阵。此外,由于能谱的复杂性质,非厄米体系具有两种不同类型的复合能隙,点状和线状空位区。在这些概念和K-理论的基础上,我们完成了任意维数和任意对称类的非厄米拓扑相的分类。值得注意的是,非厄米拓扑结构依赖于复杂的能隙的类型和多个拓扑结构出现在每个对称类和每个空间维度,这也详细说明了具体的例子。此外,在我们的框架内阐明了非厄米系统的体积边界对应,并确定了防止非厄米趋肤效应的对称性。我们的分类不仅分类最近观察到的激光和传输拓扑现象,但也预测了一种新型的激光螺旋边缘状态的拓扑激光器和耗散拓扑超导体的非正交马约拉纳边缘状态。此外,我们的理论提供了厄米自由玻色子和非厄米自由玻色子的拓扑分类。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Skin superfluid, topological Mott insulators, and asymmetric dynamics in interacting non-Hermitian Aubry-Andre-Harper models
非厄米量子多体系统是一个令人着迷的有待探索的课题。利用广义密度矩阵重整化群方法和互补精确对角化方法,研究了一维相互作用非厄米Aubry-Andre-Harper玻色子模型的多体基态和动力学.在此模型中,我们发现在超流和Mott绝缘区,在很宽的条件范围内都存在稳定的基态。我们揭示了一个皮肤超流态诱导的非厄米性从非互易跳跃。我们研究了Mott绝缘相的拓扑结构,发现它与非厄米性无关。该非厄米系统中的拓扑莫特绝缘体具有四个相等的陈数和一个双正交多体极化的量子化位移。此外,我们还展示了系统中的一般非对称膨胀和相关动力学。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental Realization of Weyl Exceptional Rings in a Synthetic Three-Dimensional Non-Hermitian Phononic Crystal
外尔点(WPs)是携带量子化拓扑荷的孤立简并点,因此对厄米特扰动具有鲁棒性。在非厄米性条件下,WPs将扩散到Weyl例外环。在这里,我们使用一个一维(1D)Aubry-Andre-Harper(AAH)模型来构建一个Weyl半金属在一个三维参数空间,包括一个倒易维度和两个合成维度。以增益和损耗的形式包含非厄米性产生WER。WER的拓扑特征在于其拓扑荷和非厄米缠绕数。实验上观察到的WER在一维声子晶体与非厄米引入有源声学组件。此外,费米弧被观察到生存的非厄米效应的存在。我们设想我们的研究结果铺平了道路,在声学高维非厄米拓扑物理的研究。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Effects of Non-Hermiticity on Su-Schrieffer-Heeger Defect States
我们研究了复杂的Su-Schrieffer-Heeger(cSSH)模型中缺陷态的出现和消失,cSSH模型是一个非厄米特一维晶格模型,包含交替位点上的增益和损失。以前的研究这个模型集中在存在一个非厄米缺陷状态,是本地化的两个cSSH域之间的界面,并可持续的拓扑保护的厄米苏-施里弗-海格尔(SSH)模型的缺陷状态。对于大的增益/损耗幅度,我们发现,这些缺陷状态可以消失到连续,或经历成对的复合子晶格/时间反演对称性的自发破缺。的破坏性的转变产生了一对缺陷状态可持续的SSH模型的非拓扑保护的缺陷状态。我们讨论了缺陷态的相图及其对非厄米缺陷态的影响。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum entanglement and non-Hermiticity in free-fermion systems
Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, and School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Department of Physics, The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系)
本文探讨了非厄米特自由费米子系统中纠缠的推广与应用,分析了纠缠量与相关矩阵的关系,并讨论了非厄米特系统的独特纠缠行为。
2024-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Topological study of a Bogoliubov-de Gennes system of pseudo spin-$1/2$ bosons with conserved magnetization in a honeycomb lattice
本文考虑蜂窝晶格中自旋- $1/2$玻色子系统的Bogolibov-de Geenes(BdG)哈密顿量,它是一个具有赝厄米性的非厄米哈密顿量,条件是两个自旋分量之间的布居差,磁化强度是常数。这样的系统是能够作为一个拓扑放大器,在时间反演对称性,稳定的体带,但不稳定的边缘模式,可以填充在一个指数快速的速度。在非厄米特系统的38重方法框架下,我们定量地研究了该模型的拓扑性质。通过对Bloch哈密顿量的对称性分析,我们发现该模型可以分为对称类AIII+ $η_-$的两个副本或对称类A+ $η$的两个副本,这取决于(总)系统是否是时间反演对称的,其中$η$是代表赝厄米性的矩阵,而$η_-$表明赝厄米性和手征对称性算子是反对易的.我们证明,在非厄米物理的背景下,本征态服从双正交关系,一个稳定的散装的特点是由一个单一的拓扑不变量,陈数的Haldom模型,独立的配对相互作用。我们构建了一个方便的分析描述的边缘模式的半无限平面,这预计是有用的模型上建立的副本的Haldom模型在广泛的学科。我们在我们最近的工作[Phys. Rev. A 104,013305(2021)]中将该定理应用于比BdG哈密顿算子限制性更小的伪厄米哈密顿算子,并将其应用于强调哈密顿算子的数量守恒和数量非守恒部分之间的非常规交换子的消失表明是否可以使系统充当拓扑放大器。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dimensional transmutation from non-Hermiticity
研究发现多维非厄米泵浦的不可对易性可改变布里渊区的有效维度,使二维拓扑零模受一维不变量保护。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Non-Hermitian topological phase transitions for quantum spin Hall insulators
非厄米性和拓扑之间的相互作用为工程设计具有前所未有性质的新型拓扑物质开辟了一条令人兴奋的途径。虽然以前的研究主要集中在一维系统或陈氏绝缘体,在这里,我们调查拓扑相变/从量子自旋霍尔(QSH)绝缘体驱动的非厄米性。结果表明,通过改变非厄米项,可以诱导一个平凡的到QSH绝缘体的相变,并且在QSH相中存在异常的边缘弧。我们建立了两个表征非厄米相变的拓扑不变量:i)具有时间反演对称性,基于非厄米威尔逊圈的双正交$\mathbb{Z}_2$不变量; ii)不具有时间反演对称性,通过对占据带的Bloch丛进行双正交分解,得到双正交自旋Chern数.这些拓扑不变量可以应用于广泛的一类非Hermitian拓扑相以外的陈类,并提供了一个强大的工具,探索新的非Hermitian拓扑物质及其器件应用。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Entanglement dynamics driven by topology and non-Hermiticity
Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学苏州高等研究院);School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院);Jiangnan University(江南大学);Nanjing University(南京大学);Soochow University(苏州大学)
本研究通过非厄米特性拓扑系统揭示了纠缠熵和传输电流作为动态探针的作用,展示了三种动态相及其特征,为操控量子信息动力学提供了新方法。
2025-12-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Edge states and topological phases in non-Hermitian systems
研究了非厄米特系统边缘态的拓扑稳定性。我们研究了两类在弱非厄米性下支持实体本征能的非厄米哈密顿量:SU(1,1)和SO(3,2)哈密顿量。作为SU(1,1)哈密顿量,研究了具有虚在位势的蜂窝晶格上的紧束缚模型。基于系统的伪反厄米性,利用缠绕数和指数定理讨论了ReE=0的边态及其拓扑稳定性.作为SU(1,1)哈密顿量的更高对称推广,我们还考虑了SO(3,2)模型.我们分别研究了正方形晶格上Luttinger哈密顿量的非厄米推广和蜂窝晶格上Kane-Mele模型的非厄米推广。利用时间反演算子Theta的广义Kramers定理,其中Theta ^2 =+1 [M. Sato等人,arXiv:1106.1806],引入了一个时反不变的Chern数,并由此讨论了无隙边缘模的拓扑稳定性.
2011-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other math-ph
Non-Hermitian Floquet second order topological insulators in periodically quenched lattices
高阶拓扑相的特征在于位于系统的角或铰链处的受保护状态。通过对具有平衡增益和损耗的二维晶格施加时间周期性猝灭,我们得到了丰富的非厄米Floquet二阶拓扑绝缘相。每个相位的特征在于由一对整数拓扑不变量,预测的Floquet角模的数量在零和$π$准能量。我们建立了该模型的拓扑相图,发现在不同的Floquet二阶拓扑相之间存在一系列非厄米性诱导的相变。我们进一步将平均手征位移推广到二维非厄米特系统,并利用它动态地提取我们模型的拓扑不变量。因此,这项工作将高阶拓扑物质的研究扩展到更一般的非平衡环境,其中Floquet工程和非厄米性之间的相互作用产生了迷人的新阶段。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian topological superconductivity with symmetry-enriched spectral and eigenstate features
Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Department of Physics, National Taiwan Normal University(台湾师范大学物理系);Department of Applied Physics, Tokyo University of Science(东京理科大学应用物理系);Department of Basic Sciences, Kyushu Institute of Technology(九州工业大学基础科学系);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组)
该研究探讨了非厄米特拓扑超导体中对称增强的能谱和本征态特性,通过分析不同参数区域的能谱和零模稳定性,揭示了非厄米特性与拓扑超导性的关联。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall
Eigenstate switching of topologically ordered states using non-Hermitian perturbations
本文研究非厄米微扰下 toric code 的拓扑有序基态,发现任意强度局域微扰均可诱导例外点,通过绝热环绕 EP 实现基态间受控切换,为容错量子信息处理提供新策略。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Competing topological phases in a non-Hermitian time-reversal symmetry-broken Bernevig-Hughes-Zhang model
本研究在时间反演对称性破缺的非厄米BHZ模型中发现,自旋依赖的平衡增益/损耗势会引发一阶与二阶拓扑相竞争,非厄米效应增强可使被磁场抑制的螺旋边缘态复苏,且其拓扑本质由双正交自旋分辨Berry相位证实。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Non-Hermiticity-induced chirality imbalance of Weyl Landau levels
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);RPTU University Kaiserslautern-Landau(凯泽斯劳滕-兰道理工大学);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克,巴斯克科学基金会);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、尼尔研究所)
通过光子Weyl半金属实验,利用非厄米性(辐射边界损耗)选择性地抑制边界局域表面态,从而打破手征朗道能级的平衡,实现可观测的手征不平衡。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Phase Transition of A Non-Hermitian Crosslinked Chain
非厄米性丰富了物质拓扑分类的内容,包括例外点、体边对应和趋肤效应。增益和损耗可以用哈密顿量中的虚对角元来描述,本文研究了在这种非厄米性存在下交联链的拓扑相变。我们得到的相图在一个绕组数解析。相的边界与参数空间中例外点的表面重合。拓扑上的原始边缘状态主要位于不同阶段的域之间的关节举行,即使是长链。这种非厄米拓扑特征也可以通过复特征能向量场的涡旋结构和泡利矩阵的期望值或这些量的轨迹来反映。该模型可以在耦合波导或光子晶体中实现。在拓扑相变发生之前,边缘态不受各种无序的影响。这项工作有助于我们深入了解增益和损耗对物质拓扑相位的影响。
2019-07-18 cond-mat.mes-hall
Andreev exceptional points in Josephson junctions formed by minimal Kitaev chains
Uppsala University(乌普萨拉大学);Kyoto University(京都大学)
研究最小Kitaev链约瑟夫森结中非厄米性与超导相位差相互作用导致的稳定拓扑态,发现Andreev异常点及其拓扑保护能线。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exceptional Topological Signatures of Non-Hermitian Photonic Hopf-Link Braids
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所布兰普尔分校)
本文提出含高阶非互易跳跃等的推广Hatano-Nelson模型,演示EP介导的Hopf链辫拓扑相变,其嵌套复能结构可扩展拓扑景观,或为容错通信及量子计算提供新应用。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermiticity induced Exceptional Points and Skin Effect in the Dice-Haldane Model
本文研究了非厄米性在骰子晶格Chern绝缘Haldane模型中的作用,发现平衡增益损耗与非互易跃迁均诱导三阶例外点,且非互易性引发非厄米趋肤效应,本征态局域化方向依赖非厄米性质与强度。
2023-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Fingerprint of Non-Hermiticity in d-wave Altermagnet
本文在二维d波交错磁体中引入虚规范场构建非厄米相,发现其点能隙对Rashba自旋轨道耦合具有稳健性,并在与铁磁引线构成的结中揭示出携带半整数量子化拓扑荷的二阶奇异点,进一步展示了平面磁场对奇异点的调控与湮灭作用。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian quasicrystalline topological insulators
本文研究了非对称跃迁对Ammann-Beenker准晶格中量子自旋霍尔和高阶拓扑绝缘体的影响,发现其可显著改变边缘态分布且角态在非厄米条件下保持鲁棒性,为准晶拓扑态调控提供理论指导。
2024-12-21 cond-mat.mes-hall
PT-symmetric Non-Hermitian Hopf Metal
本文在非厄米系统中发现了Hopf绝缘体的金属对应物——Hopf金属,其由PT对称性稳定Hopf不变量,具有量子化Zak相位和鼓面状表面态,且破坏PT对称性时节点面变为纽结异常线,首次证实了标准拓扑分类外的非厄米拓扑相。
2023-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simulating non-Hermitian quasicrystals with single-photon quantum walks
非厄米性极大地丰富了拓扑模型的性质,导致了非厄米趋肤效应和非布洛赫体边界对应等在厄米设置中没有对应物的奇异特征。它的影响是特别说明在非厄米准晶体的非厄米性和准周期性之间的相互作用的结果在并发的离域-本地化过渡,宇称-时间(PT)对称性破缺,和发病的非厄米皮肤效应。在这里,我们实验模拟非厄米准晶体使用光子量子行走。使用动态观测量,我们证明了系统可以从一个离域,PT对称破缺相,具有非厄米特皮肤效应,本地化,PT对称未破缺相,没有非厄米特皮肤效应。通过光谱缠绕数测量的临界点与理论预测一致,证实了相变的拓扑起源。我们的工作为研究开放量子系统中非厄米性、准周期性和谱拓扑的相互作用开辟了途径。
2022-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Topology of anti-parity-time-symmetric non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger model
我们提出了一个反宇称时间(anti-PT)对称的非厄米性Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,其中大的非厄米性构造性地产生了非平凡拓扑,极大地扩展了拓扑相.在反对称PT对称SSH模型中,在反演对称性下,增益和损耗成对交替排列。布里渊区中心简并点的出现决定了能带拓扑的相变,而例外点对能带拓扑没有影响。大的非厄米性导致在破缺的反PT对称相位中波函数分布不平衡,并导致非平凡拓扑。我们的研究结果可以通过在标准SSH模型的每两个站点中引入耗散结构来验证,即使在其平凡的阶段,其中非平凡的拓扑结构仅由耗散结构引起。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Bulk-Boundary Correspondence in a Non-Hermitian System in One Dimension with Chiral-Inversion Symmetry
非对称耦合振幅有效地产生了一个虚规范场,这引起了非厄米阿哈罗诺夫-玻姆(AB)效应。非零虚磁通量无效的体积边界对应,并导致拓扑相变。然而,非厄米性的出现方式可能会改变系统的拓扑结构。通过交替引入对称性下的非厄米性来防止非零虚磁通量,恢复了体-边界对应关系,使每个体态都得到扩展;布洛赫哈密顿量的体拓扑预言了边态和拓扑相变的(不)存在.这些阐明了在非厄米苏-施里弗-海格尔模型,其中手征反转对称性确保消失的虚磁通量。手征反演对称布洛赫哈密顿量本征态下的泡利矩阵的平均值定义了一个向量场,向量场中拓扑缺陷的涡度是一个拓扑不变量.我们的研究结果适用于其他非厄米系统。我们首先揭示了非厄米AB效应和手征反转对称性在体边界对应的破坏和恢复中所起的作用,并为理解物质的非厄米拓扑相提供了新的见解。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlocal Majorana polarization in non-Hermitian topological superconductors
Institute of Mathematical Sciences(马蒂亚斯科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院);Uppsala University(乌普萨拉大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
研究将非局域马约拉纳极化概念扩展到非厄米领域,通过考虑双正交本征态及探索不同非厄米超导系统展示其效用,能区分多种态,还引入极化灵敏度概念,发现非厄米性可增强马约拉纳零模鲁棒性。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parity-time-symmetric topological superconductor
我们研究了一种拓扑超导导线的平衡增益和损耗,有效地描述了非厄米特Kitaev/Majorana链的宇称时间对称性。该系统具有两种不同类型的非常规的边缘模式,具有复杂的能量和非正交马约拉纳零模式。后者的边缘模式导致非局部粒子输运的电流是本地化的边缘和缺席的散装。这种反常的粒子输运是由宇称-时间对称性(非厄米性)和拓扑超导性之间的相互作用引起的。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Making topologically trivial non-Hermitian systems nontrivial via gauge fields
针对非厄米人工晶体中因自旋与无自旋类差异导致的对称性壁垒,提出利用内部宇称对称性与规范通量修改时间反演平方的一般机制,系统构建了实验可实现的无自旋模型来模拟有自旋拓扑相。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of non-Hermitian topological disclination states and charge fractionalization
本文首次在电路中实验观测到由增益和损耗诱导的非厄米拓扑向错态,确认其分数电荷,并展示无分数电荷的简并零能向错态,为有源拓扑光子器件发展提供新可能。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological modes and spectral flows in inhomogeneous PT-symmetric continuous media
本文研究非均匀PT对称连续介质中拓扑模式与体拓扑的关系,证明界面非厄米性不破坏谱流指标与体拓扑的联系,并在霍尔磁流体动力学模型中识别出拓扑阿尔芬声波。
2024-06-13 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Non-Hermitian Josephson junctions with four Majorana zero modes
Uppsala University(乌普萨拉大学);Kyoto University(京都大学)
研究非赫米特性对约瑟夫森结中四个马约拉纳零模的影响,揭示非赫米拓扑相设计和安德里亚诺夫束缚态操作的可能。
2025-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Many-body topology of non-Hermitian systems
非厄米性产生了独特的拓扑相位,在厄米系统中没有对应物。这种内在的非厄米拓扑相甚至出现在一维中,而在一维厄米系统中不出现拓扑相。尽管最近相当大的兴趣,内禀非厄米拓扑相位主要是在带理论描述的非相互作用系统中进行研究。目前还不清楚它们是否在多体相互作用的存在下存活或减少。在这里,我们表明,在一维的内在非厄米拓扑相生存,即使在多体相互作用的存在。通过复值多体谱绕成U(1)规范场(磁通量),我们建立了一个多体拓扑不变量。作为一个说明性的例子,我们研究相互作用的Hatano-Nelson模型,并发现一个独特的拓扑相和趋肤效应引起的多体相互作用。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Nonreciprocity Induced Fractional Nonlinear Thouless Pumping
Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
本文研究了非厄米特和非线性里希-梅尔模型中的非线性托尔塞斯泵浦,揭示了非厄米特参数如何诱导分数拓扑相,即使在传统线性方法预测的量化拓扑不变量存在的情况下。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.PS
Exploring Topological and Localization Phenomena in SSH Chains under Generalized AAH Modulation: A Computational Approach
本研究通过计算方法探究广义AAH调制下SSH链的拓扑与局域化现象,结合精确对角化、无监督机器学习等手段,揭示了局域化对拓扑态的破坏、非厄米趋肤效应及Floquet拓扑绝缘体的构造,拓展了一维拓扑系统的研究维度。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Two-dimensional anisotropic non-Hermitian Lieb lattice
我们研究了一个各向异性的二维非厄米Lieb晶格,其中交错的增益和损失分别存在于水平和垂直方向。胞内非互易耦合产生封闭在Lieb晶格的单位胞中的磁通量,并产生非平凡的拓扑结构。在水平和垂直方向上分别存在着活跃的和耗散的拓扑边缘态。二维非厄米Lieb晶格也支持被动拓扑角态。在适当的磁通量下,随着非厄米性的增加,非厄米性可以使角状态从一个角改变到对角。Lieb晶格的无带隙相位的特征在于布里渊区中的例外点的不同配置。各向异性非厄米Lieb晶格的拓扑结构可以在光波导晶格、光子晶体和电子电路等实验平台上得到验证。
2021-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Anderson insulators in two-dimensional non-Hermitian disordered systems
拓扑、无序和非厄米性之间的相互作用可以导致一些奇异的拓扑和局域化现象。在这里,我们调查这种相互作用的二维非厄米无序陈绝缘体模型与两种典型的非厄米,非互易跳跃和现场的增益和损耗的影响。通过数值计算实空间中的两个拓扑不变量,即无序平均开体Chern数和广义Bott指数,得到了系统的拓扑相图.我们揭示了非可逆跳跃(增益和损耗效应)可以扩大(缩小)拓扑区域,并且在两种非厄米性下都可以存在由无序引起的拓扑安德森绝缘体。此外,我们利用参与比的倒数和单粒子密度分布的展开,研究了系统在拓扑非平凡和平凡区域的局域化性质。
2020-06-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Non-Hermitian fractional quantum Hall states
我们证明了非厄米特系统的拓扑有序相的出现。具体地说,我们阐明了非厄米两体相互作用的系统显示分数量子霍尔(Fractional quantum Hall)状态。非厄米哈密顿量被认为是与冷原子耗散。我们通过拓扑简并的存在和基态多重态的多体陈数($C_{\mathrm{tot}}=1$)得出了非厄米特H-H态的出现的结论.针对非厄米性的强拓扑简并性源于多体平移对称性。此外,我们还发现,在没有任何排斥相互作用的情况下,出现了一种类似于连续量子芝诺效应的现象。
2019-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Annihilation of exceptional points from different Dirac valleys in a 2D photonic system
拓扑物理学依赖于携带拓扑电荷的哈密顿本征态奇点的存在,如量子涡旋、狄拉克点、外尔点和--在非厄米特系统中--例外点(EP)、线或面。它们只出现在由费米弧连接的成对中,并且与厄米奇点有关,例如狄拉克点。带有相反电荷的二维狄拉克点的湮灭已经被实验报道。它仍然难以捉摸的外尔点和二阶EP终止不同的费米弧。在这里,我们观察到湮灭的二阶EP从不同的狄拉克点形成不同的山谷。研究了一种具有压控双折射和TE-TM光子自旋轨道耦合的液晶微腔。两个相邻的模式可以用一个两带的厄米哈密顿量来描述,该哈密顿量显示了两个拓扑相位,具有两个相同符号或四个相反符号的狄拉克点(谷)。非厄米性是由极化相关损失提供的,它将狄拉克点分成由费米弧连接的EP对。我们通过增加非厄米性度来度量它们的拓扑荷和控制它们在倒易空间中的位移。来自不同山谷的相反电荷的EP相遇并湮灭,将不同的费米弧连接成一条闭合线。这种非厄米拓扑跃迁只在哈密尔顿算子的厄米部分拓扑平凡(有四个谷)时发生,但与厄米跃迁不同。我们的研究结果提供了新的视角的多功能操纵的EP,打开了新的领域的非厄米谷物理。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Classification of Exceptional Points and Non-Hermitian Topological Semimetals
例外点是由非厄米性引起的普适能级简并。虽然过去几十年见证了他们的新物理学,但尚未获得统一的理解。在这里,我们提出了完整的分类通用拓扑稳定的例外点,根据两种类型的复杂的能隙和基本对称性的电荷共轭,宇称,和时间反转。这种分类揭示了独特的非厄米无隙结构,没有厄米类似物,并系统地预测未知的非厄米半金属和节点超导体;一个拓扑哑铃的特殊点在三维构造作为一个例子。我们的工作铺平了道路,走向更丰富的特殊点和非厄米拓扑半金属的现象和功能。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Nonsymmorphic Topological Phases of Non-Hermitian Systems
本文系统分类了受非简单空间群对称性保护的非厄米拓扑晶体相,揭示了其在厄米及内部对称性系统中无对应物的独特相,并阐明了 $\mathbb{Z}_2$ 和 $\mathbb{Z}_4$ 拓扑相及其异常边界态。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Floquet Topological Phases of Non-Hermitian Systems
对于具有手征对称性和平移不变性的体系,通过趋肤效应消除了拓扑相变中由于非厄米性导致的体-边界对应破裂.然而,周期驱动作为工程奇异拓扑相位的一种积极工具,它破坏了手征对称性,不可避免的无序破坏了平移不变性。在这里,我们提出了一个计划,以检索BBC和建立一个完整的描述的拓扑相位的周期性驱动的非厄米系统的平移不变性和不平移不变性。我们的方法在非厄米特的Su-Schrieffer-Heeger模型中的演示表明,奇异的非厄米特拓扑相位的边缘状态和Floquet拓扑安德森绝缘体的数量广泛可调的周期驱动和无序诱导。我们的结果为在非厄米系统中通过周期驱动人工合成奇异相位提供了一条有用的途径。
2020-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Realization of a non-Hermitian Haldane model in circuits
本文基于电路实验实现了具有不对称次近邻跳跃的非厄米Haldane模型,观察到非厄米陈绝缘体和非厄米半金属两种新相,并发现边界依赖的放大或耗散手性边缘态,为探索非厄米诱导的非常规拓扑相开辟了新途径。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall physics.optics