Correlations at higher-order exceptional points in non-Hermitian models
本文研究含高阶例外点的PT对称非厄米一维模型,通过两类模型揭示空间关联的反常幂律抑制及纠缠熵由对数增长转为常数的行为。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pseudo-Hermitian Topology of Multiband Non-Hermitian Systems
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Korea University of Science and Technology (UST)(韩国科学技术院);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术高等研究院);Pukyong National University(釜庆国立大学);Hanyang University(汉阳大学)
本文研究了多能带非厄运系统的伪厄运拓扑,揭示了其在无例外点情况下的拓扑非平凡性,并通过光子晶体系统展示了其应用。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of exceptional points and skin effect correspondence in non-Hermitian phononic crystals
该研究在非厄米声子晶体中通过模拟和实验证实了拓扑非平庸的例外点与几何依赖的趋肤效应之间的对应关系,为非厄米物理拓宽了视野。
2023-02-09 cond-mat.mes-hall
Exceptional second-order topological insulators
RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质科学研究中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Applied Physics, Tokyo University of Science(东京理科大学应用物理系)
该研究提出了一种基于反射对称性的例外二级拓扑绝缘体,展示了点隙拓扑保护的二级边界态,并通过二维和三维示例验证了其特性。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall 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
Non-Hermitian spatial symmetries and their stabilized normal and exceptional topological semimetals
我们研究非埃尔米特空间对称性-一类对称性,没有对应的埃尔米特系统-和研究如何正常和特殊的半金属可以稳定这些对称性。与内部对称性不同,空间对称性在动量空间中起着非局部作用,并在不同位置对能带简并和拓扑量施加全局约束。在推导带退化和拓扑不变量的一般约束,我们证明了非厄米空间对称性是平等的,但本质上不同于厄米的。首先,我们发现了非局部厄米共轭对异常或正常的带退化,非厄米空间对称性的强制执行。值得注意的是,我们发现这些对导致了在长时间限制下的费米子加倍定理的强破坏。其次,在拓扑约束条件下,我们揭示了某些例外流形只能与非Hermite空间对称相容并被非Hermite空间对称稳定,而与Hermite空间对称本质上是不相容的.我们说明这些发现使用两个三维模型的非厄米外尔半金属和一个特殊的非常规外尔半金属。两个模型的实验冷原子实现也提出了。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Exceptional Topology on a Klein Bottle Photonic Circuit
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
该研究在非定向流形上实现了首个光子异常拓扑,通过可编程硅光子集成电路模拟非厄米特时间演化,揭示了克莱因瓶拓扑中的异常相位和费米弧特性。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological band theory of a generalized eigenvalue problem with Hermitian matrices: Symmetry-protected exceptional rings with emergent symmetry
迄今为止,拓扑能带理论主要是针对由本征值问题描述的系统进行讨论的。在这里,我们开发了一个广义特征值问题(GEVP)描述的拓扑带理论。我们的分析阐明,非厄米拓扑能带结构可能出现的系统所描述的GEVP与厄米矩阵。通过分析一个二维玩具模型,验证了上述结果,该模型中虽然矩阵是厄米特矩阵,但仍然存在保序例外环(SPERS)。值得注意的是,这些SPER受到涌现对称性的保护,这是GEVP所描述的系统所独有的。此外,这些SPERs阐明了双曲型异向介质在实验中观察到的特征色散的起源。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian Hopf-Link Exceptional Line Semimetals
研究了一类新的三维非厄米拓扑相,其中拓扑鲁棒带简并是Hopf-link例外线。作为一个具体的例子,我们研究了节线半金属在非厄米微扰下的非厄米能带结构,其中当节线上的缠绕数为$\pm 1$时,费米面可以从一维节线过渡到二维具有Hopf-link边界的扭曲面.基于Chern-Simons形式在布里渊区上的积分,给出了这些关联异常线相位的关联数。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Topological semimetal phase with exceptional points in one-dimensional non-Hermitian systems
非厄米晶体系统的能带描述的广义布里渊区(GBZ)具有独特的功能,在厄米系统中不存在。在本文中,我们表明,在一维非厄米系统的亚晶格对称性和时间反演对称性,如非厄米苏-Schrieffer-Heeger模型,一个拓扑半金属相例外点是稳定的GBZ的独特功能。即,在系统参数改变的情况下,GBZ变形,使得系统保持无间隙。根据本征态的对称性,每个能带被分为三个区域,这些区域被GBZ中的尖点和例外点分开。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall
Fate of exceptional points under interactions: Reduction of topological classifications
尽管最近对非厄米拓扑结构进行了广泛的研究,但理解相互作用效应仍然是一个至关重要的问题。在本文中,我们解决的相互作用的特殊点,这是保护的非平凡的点间隙拓扑结构独特的非厄米特系统。我们在二维参数空间中的分析阐明了例外点和受保护的例外环的存在性,这些环对相互作用是脆弱的;它们仅在非相互作用的情况下受到拓扑保护。这种脆弱性的例外点和安全保护例外环产生的减少非厄米拓扑分类,这是阐明了通过引入拓扑不变量的第二个量子化的哈密顿量的非相互作用和相互作用的情况下。这些拓扑不变量也可用于分析带隙系统的约化现象。上述结果有力地揭示了一般情况下例外点的类似约化现象,为非厄米拓扑的研究开辟了一个新的方向。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Topology and exceptional points of massive Dirac models with generic non-Hermitian perturbations
近年来,拓扑非厄米物理学的研究领域出现了大量的研究活动,部分是由基本兴趣驱动的,部分是由光子学中的应用驱动的。然而,尽管有这些活动,一个一般的分类和描述实验系统的非厄米狄拉克模型的特征是缺失的。在这里,我们提出了一个系统的调查大量狄拉克模型的周期晶格,一般非厄米项扰动。我们发现有三种不同类型的非厄米项。对于每一种情况下,我们确定批量例外点,边界模式,和带拓扑结构。我们的研究结果作为指导原则的应用程序的设计,例如,在光子晶格。例如,具有非厄米质量项的周期性狄拉克系统可以用作拓扑激光器。另一方面,具有非厄米特反对易项的周期狄拉克系统在表面上表现出特殊的点,其非平凡的拓扑结构可以用于光学器件。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Exceptional Classifications of Non-Hermitian Systems
本研究针对非厄米系统的例外点,提出了基于π贝里相位的更精细ℤ₂分类框架,可对含例外点拓扑相变的一维非厄米系统分类,助力理解非厄米拓扑相及体边对应、边界模现象。
2023-06-12 cond-mat.mes-hall physics.class-ph quant-ph
Infernal and Exceptional Edge Modes: Non-Hermitian Topology Beyond the Skin Effect
该研究推导了二维内禀点隙拓扑相位的边缘特征,发现两类非厄米边缘态:内禀点(单边缘动量皮肤效应)和例外点色散(所有边缘动量持续存在),并揭示了新型非厄米谱流。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exceptional degeneracies in non-Hermitian Rashba semiconductors
本文通过将具有Rashba自旋-轨道耦合的二维半导体与铁磁体引线耦合,展示了动量空间中沿环出现的高度可调的例外简并,并发现面内塞曼场和谱权重可用于控制和检测这些非厄米拓扑现象。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall
Simulating Exceptional Non-Hermitian Metals with Single-Photon Interferometry
我们在光子学环境中模拟了非厄米(NH)金属的节点能带结构的拓扑特性。实施非幺正的时间演化的倒易空间,然后通过干涉测量,我们探测相应的NH布洛赫哈密顿复本征能量,并详细研究其例外线(EL),NH对应的厄米特系统中的节线的拓扑结构。我们专注于两种不同类型的NH金属:二维系统的保护ELs,和三维系统拥有独立的拓扑ELs的形式结。虽然这两种类型的功能开放的费米面,我们实验观察到它们的区别,通过分析的拓扑结构上的ELs的破坏性扰动的影响。
2021-07-12 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
Observation of exceptional line semimetal in three-dimensional non-Hermitian phononic crystals
该研究在三维非厄米声子晶体中实现并观测例外线半金属,揭示例外环的波函数与谱拓扑及其鼓面态、混合阶趋肤效应,验证完整非厄米体-边对应。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Projectively topological exceptional points in non-Hermitian Rice-Mele model
研究了耦合的非厄米特Rice-Mele链,它由Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链系统组成,具有交错的在位虚势.在二维热力学极限下,例外点具有拓扑功能:对应于k空间中一个实辅助二维向量场的拓扑亏损,该向量场由非厄米哈密顿量的Bloch态得到.作为拓扑不变量,EP的拓扑荷可以是$\pm$ 1/2,通过缠绕数计算得到.值得注意的是,我们发现,这样的拓扑特征仍然是有限数量的耦合链,即使是一个单一的链,其中在一个方向上的动量是离散的。结果表明,准一维系统中的EPs仍然具有拓扑特征,可以作为具有对称保护EPs的二维系统的简化版本,并且在扰动下具有鲁棒性,证明了准一维系统的拓扑不变量可以从相应的二维极限系统在其上的投影中提取.
2020-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beyond the non-Hermitian skin effect: scaling-controlled topology from Exceptional-Bound Bands
National University of Singapore(新加坡国立大学)
该研究提出了一种基于例外-边界带工程的新机制,通过系统尺寸控制非厄米特系统的拓扑转变,为设计依赖缩放的带结构提供了新原理。
2026-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Exceptional odd-frequency pairing in non-Hermitian superconducting systems
我们首先展示了基于传统超导体的非厄米超导系统中例外点的实现,然后证明,令人惊讶的是,该系统的主机奇频配对,仅由非厄米性产生。虽然有一个共存的偶数和奇数频率对在一般条件下,我们发现,偶数频率项消失在异常简并,只留下奇数频率配对。这种特殊的奇频率配对直接由特殊点处本征值的虚部给出,并且可以从谱函数中测量。因此,我们的研究结果提出了非厄米系统作为一个强大的平台,实现奇频超导配对。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermitian entanglement dip from scaling-induced exceptional criticality
本文提出标度诱导例外临界性(SIEC),揭示一类非厄米临界转变中纠缠熵出现发散性骤降、违反对数标度的新机制,并给出基于异质NHSE泵浦方向竞争的通用构造方法。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fermion doubling theorems in 2D non-Hermitian systems for Fermi points and exceptional points
费米子加倍定理在厄米拓扑材料中起着举足轻重的作用。例如,它指出外尔点必须成对出现在三维半金属中。在这里,我们提出了一个扩展的加倍定理的非厄米特格哈密顿。我们专注于没有任何对称性约束的二维非厄米系统,它可以承载两种不同类型的拓扑点节点,即(i)费米点和(ii)例外点。我们表明,这两种类型的保护点节点服从加倍定理,这要求点节点成对出现。为了证明例外点的加倍定理,我们引入了一个广义缠绕数不变量,我们称之为判别数。重要的是,这个不变量是适用于任何二维非厄米哈密顿与例外点的任意阶,而且也可以用来表征非亏损退化点。此外,我们表明,一个表面的三维系统可以违反非厄米加倍定理,这意味着不寻常的体物理。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall
Topological exceptional surfaces in non-Hermitian systems with parity-time and parity-particle-hole symmetries
研究了具有宇称-时间($PT$)和宇称-粒子-空穴($CP$)对称性的非厄米系统的拓扑能带简并.在$d$维非厄米特系统中,由于$PT$或$CP$对称性,$(d-1)$维例外曲面可以从能带接触中出现.我们研究了由于带简并而导致的例外曲面的拓扑稳定性和零能隙准粒子。我们还证明了带简并通过使用拓扑半金属和超导体的晶格模型。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.optics
Observation of an exceptional point in a non-Hermitian metasurface
异常点,也被称为非厄米简并,已经在宇称时间对称超颖表面中观察到作为宇称时间对称破缺点。然而,奇偶时间对称条件对元表面参数空间施加了约束,排除了对源于例外点的独特属性的全面检查。在这里,我们因此设计了一个一般的非厄米超颖表面的单元格包含两个正交取向的开口环谐振器重叠的谐振,但不同的散射率和辐射效率。这样的设计允许我们完全访问异常点周围的参数空间。异常点周围的参数空间首先检查通过改变入射辐射频率和开口环谐振器之间的耦合。我们进一步证明,例外点也可以观察到的入射辐射频率随着入射角。通过这两种方法,我们通过观察独特的能级交叉行为、包围下的本征态交换和圆偏振光的非对称透射来验证例外点的存在。
2019-11-30 cond-mat.mes-hall
Higher-order exceptional ring semimetal with real hinge states in phononic crystals
Key Laboratory of Artificial Micro- and Nanostructures of Ministry of Education and School of Physics and Technology, Wuhan University(教育部人工微结构和科学与技术学院,武汉大学);Institute for Advanced Studies, Wuhan University(武汉大学高等研究院)
研究在三维耗散声学晶体中首次实现高阶韦尔例外环半金属,揭示了非厄密特高阶拓扑性与实铰链态的稳健传播特性。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall
Exceptional Topology Survives Strong Hermitian Fields in Radiative Atomic Arrays
Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica(中央研究院原子与分子科学研究所);Department of Physics, National Taiwan University(台湾大学物理系);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系);Department of Physics and Astronomy, Purdue University(普渡大学物理与天文系);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组);Department of Physics, National Taiwan Normal University(台湾师范大学物理系);Department of Physics, National Central University(中央大学物理系)
本文发现二维亚波长原子阵列中,强厄米磁场下例外拓扑仍可存续,并通过晶格形变与磁场调控实现陈数和例外拓扑的工程化设计。
2026-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Uncovering Exceptional Contours in non-Hermitian Hyperbolic Matter
本文引入非厄米双曲物质,利用双曲Bloch理论结合解析与数值方法,揭示了{10,5}和{8,4}镶嵌中广泛可调的例外点、例外轮廓及高阶简并现象,并验证了边界局域化。
2023-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Symmetry-protected exceptional and nodal points in non-Hermitian systems
本文研究非厄米系统中的例外点与节点,证明离散对称性可保护缺陷型及非缺陷型EPs,并通过双带、四带模型展示普通节点与缺陷型EPs的共存。
2022-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hunting for the non-Hermitian exceptional points with fidelity susceptibility
近十年来,保真度磁化率被用于厄米量子多体系统的量子相变探测,在热力学极限下,保真度磁化率密度接近$+\infty$。考虑到希尔伯特空间的几何结构,将保真度磁化率$χ$推广到非厄米量子系统.我们没有从头开始求解度规运动方程,而是选择了一个规范,其中的双正交本征态组成,并且当不在例外点(EP)上时,可以用代数或数值计算。由于希尔伯特空间几何在EP处的性质,我们发现当$χ$接近$-\infty$时,可以找到EP。作为例子,我们研究了最简单的$\mathcal{PT}$对称$2\times2$哈密顿量与一个单一的调谐参数和非厄米特的Su-Schriffer-Heeger模型。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Fragmented exceptional points and their bulk and edge realizations in lattice models
Lancaster University(兰卡斯特大学)
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
Nodal Manifolds Bounded by Exceptional Points on Non-Hermitian Honeycomb Lattices and Electrical-Circuit Realizations
拓扑半金属具有节点流形的多样性,包括节点、节点线和节点面,近年来,非厄米系统中的新量子态引起了广泛的研究兴趣。与厄米特系统的体节点必须形成闭流形相反,有趣的是发现,对于非厄米特系统,奇异节点流形可以由体能带结构中的例外点有界。这种特殊的点,在能带合并与带守恒违反,是非厄米系统的标志。在这项工作中,我们表明,各种节点线和鼓面异常边界可以实现二维和三维蜂窝晶格通过自然和物理上可行的非厄米过程。体结费米弧态和鼓面态虽然类似于外尔半金属的表面结费米弧态和鼓面半金属的表面结费米弧态,但本质上应分别与外尔半金属和鼓面线半金属的表面结费米弧态和鼓面线半金属区别开来,因为表面结费米流形带最终会沉入体结费米弧态和鼓面线半金属的表面结费米弧态。然后,我们严格地研究了这些奇异态在开边界条件下的体-边界对应,发现这些奇异态的体-边界对应被破坏,表明周期边界条件对奇异态的存在至关重要。由于周期性边界条件对真实材料来说是不现实的,我们还提出了一个实际可行的电路模拟,用普通运算放大器实现非厄米器件,来模拟这些特殊状态。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall
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
Higher-Order Weyl-Exceptional-Ring Semimetals
对于一阶拓扑半金属,非厄米特扰动可以将Weyl节点驱动到具有多重拓扑结构且没有厄米特对应物的Weyl例外环中。近年来,人们发现高阶Weyl半金属作为一类新的高阶拓扑相,可以唯一地表现出表面费米弧和铰链费米弧的共存。然而,非埃尔米特高阶拓扑半金属尚未被探索。在这里,我们确定了一类新的拓扑半金属,即具有Weyl例外环的高阶拓扑半金属。在这样的半金属中,这些环的特征在于谱缠绕数和陈数。此外,高阶外尔例外环半金属支持表面和铰链费米弧状态,这是有界的外尔例外环的投影到表面和铰链,分别。值得注意的是,耗散项可以引起两个具有相反拓扑荷的例外环的耦合,从而引起拓扑相变。我们的研究为在非厄米特系统中探索新的高阶拓扑半金属开辟了新的途径。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Perspective on non-Hermitian physics in magnetic systems
该短文针对磁系统中的非厄米物理展开研究展望,涵盖例外点、例外节点相、非厄米SSH模型、非厄米趋肤效应等相关内容。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian dislocation modes: Stability and melting across exceptional points
传统的体边界对应确保在绝缘和节点拓扑材料的边缘和表面处的鲁棒无隙模式在非厄米(NH)系统中被趋肤效应所掩盖,表现出在这种界面附近宏观数量的状态的积累。在这里,我们表明,位错晶格缺陷是免疫这种集肤效应或至多显示\emph{weak}集肤效应(取决于其相对方向与伯格斯矢量),因此,他们支持强大的拓扑模式在大部分的NH系统,特别是当父厄米特相位功能带反转在有限的动量。然而,当系统接近一个例外点时,位错模逐渐失去其在其核心的支持,并最终融化到系统的边界跨越NH带隙关闭。我们明确地证明了这些发现的二维NH陈省身绝缘体,从而建立位错晶格缺陷,可以有助于实验探测原始NH拓扑结构。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Non-Hermitian Topological Theory of Finite-Lifetime Quasiparticles: Prediction of Bulk Fermi Arc Due to Exceptional Point
我们引入了一个拓扑理论来研究相互作用和/或无序多体系统中的准粒子,由于非弹性和/或弹性散射,这些系统具有有限的寿命。单体准粒子哈密顿量既包含了能带理论中的布洛赫哈密顿量,又包含了相互作用产生的自能,当准粒子寿命有限时,它是非厄米的。本文研究了动量空间中非厄米准粒子哈密顿量的拓扑,其能谱是复杂的。能带结构和准粒子寿命的相互作用被发现有显着的后果在零和小间隙系统。特别地,我们预言了具有两种不同准粒子寿命的狄拉克材料中拓扑例外点和体费米弧的存在。
2017-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Hermitian band topology with generalized inversion symmetry
非厄米集肤效应和例外点是以整数缠绕数为特征的拓扑现象。在这项研究中,我们给出的方法,从理论上检测趋肤效应和例外点,通过推广反演对称。反演对称性的推广是非厄米特系统所独有的。我们表明,奇偶的缠绕数可以确定从能量特征值的反转不变的动量广义反转对称时。绕组数的简单表达式使我们能够容易地分析非厄米特带中的趋肤效应和例外点。我们还演示了(二阶)皮肤效应和例外点的方法,通过使用格模型。
2021-05-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Encircling exceptional points as a non-Hermitian extension of rapid adiabatic passage
激发在量子系统的不同能级之间的有效转移是具有许多应用的任务。在驱动系统中执行这种状态转移的各种协议中,快速绝热通道(RAP)是最广泛使用的协议之一。在这里,我们从理论上和实验上表明,增加适当的损失量的驱动哈密顿变成一个RAP协议的计划包围一个例外点,包括与之相关的手征态转移。我们的工作,从而揭示了一个紧密的联系,整个机构的文献RAP和最近的研究动态附近的一个例外点,我们希望它能成为在这两种情况下工作的独立社区之间的桥梁。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Symmetry-protected topological exceptional chains in non-Hermitian crystals
在非厄米特系统中,缺陷带简并,即所谓的例外点(EP),可以在三维动量空间中形成鲁棒的例外线(EL)。在这里,我们表明,一个自然的取向可以分配给每个EL根据本征能量编织它周围,并证明了源无原则的EL作为一个推论的广义费米子加倍定理的EP在一个任意封闭的定向表面上,这表明,如果几个EL流入一个结,同样数量的流出EL从结必须存在。基于这一原则,我们发现了三种不同的机制,可以稳定的EL的连接,从而保证形成各种类型的例外链(EC)的保护下,镜像,镜像伴随,或${C}_2\mathcal{T}$对称性。此外,我们分析了厄米节线的无阈值扰动,并绘制出所有可能的EC配置,可以演变。通过对结构和材料的策略性设计,我们进一步展示了这些奇异的EC可以很容易地在非厄米光子晶体中观察到。我们的研究结果直接表明了空间对称性和拓扑结构对非厄米特奇异性的综合影响,并为操纵非厄米特晶体系统中EL的形态铺平了道路。
2022-12-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Helical resonant transport and purified amplification at an exceptional point
我们提出了一个宇称时间对称的非厄米特的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型的应用,通过嵌入它在一个二维正方形格子管。在非厄米特SSH模型的例外点处的聚结状态是手性的,并且选择性地控制螺旋的传输和放大。观察到两个典型的螺旋度相关的散射动力学。如果入射波具有与嵌入的非厄米SSH模型相同的螺旋度,我们观察到没有反射的完美透射。然而,如果入射有一个相反的螺旋度与嵌入的非厄米特SSH模型,除了一个完整的传输,我们观察到一个放大的传输与不同的螺旋度的入射,但放大的反射具有相同的螺旋度与入射。这些有趣的特征在厄米特系统中是完全出乎意料的。此外,高效率的螺旋放大可以由任意激发触发。具有相反螺旋度的入射之间的不同动力学是单向隧穿的结果,这被揭示为能够在不引入磁场的情况下实现。我们的发现为全光器件的研究开辟了一个方向,并为非厄米传输提供了前景。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Exceptional Andreev spectrum and supercurrent in p-wave non-Hermitian Josephson junctions
University of Würzburg(维尔茨堡大学)
研究p波非厄运约瑟夫森接头中安德鲁夫能谱和超流电流的特性,揭示例外点与马约拉纳零模的关系及非厄运性对传输特性的影响。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Exceptional Links and Twisted Fermi Ribbons in non-Hermitian Systems
三维能带结构中带接触点的普遍性质是与Weyl半金属相关的丰富唯象、拓扑稳定性和新颖费米弧表面态的核心。在这里,我们报告相应的情况下出现的系统有效地描述了非厄米哈密顿。值得注意的是,三维非埃尔米特系统具有沿着一维闭合轮廓的通用带接触,在倒易空间中形成特殊的环和链接。相关联的塞弗特表面支持开放的“费米带”的实部的能隙消失,提供了一类新的高维批量概括的费米弧,其特征在于由一个整数的扭曲数。这些结果有可能应用到大量的物理设置,从机械系统和光学超材料的损失和增益的有限寿命准粒子的重费米子材料。特别是,光子晶体提供了肥沃的土壤,用于模拟异常链接及其伴随的费米带的丰富现象学。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Hermitian topological phases and exceptional lines in topolectrical circuits
提出了一种在由电阻、电感和电容组成的拓扑电路网络中实现各种非厄米拓扑相的方案。这些阶段的特点是拓扑保护的例外点和线。电路中的正电阻耦合Rg和负电阻耦合Rg提供破坏电路拉普拉斯算子的厄米性的损耗因子和增益因子。通过控制Rg,可以调制电路的例外线路,例如,从开放曲线到布里渊区的封闭椭圆。在实际应用中,异常线路的拓扑可以通过电路的阻抗谱来检测。我们还考虑了有限TE系统与开放的边界条件,其导纳谱表现出高度可调的零导纳状态划分的边界点(BP)。系统的相图显示了拓扑相,其特征在于它们的BP的数量。不同相位之间的过渡可以通过改变电路参数来控制,并通过终端节点之间的阻抗读出来跟踪。我们的TE模型提供了一个可访问的和可调的手段,实现不同的拓扑相位在一个非厄米特框架,并根据其边界点和特殊的线配置来表征它们。
2021-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of exceptional topology and nonlocal skin effect in Klein bottle electric circuits
Nankai University(南开大学);Wuhan University(武汉大学);Shanxi University(山西大学)
本研究通过二维非Hermitian电电路观察到由投影对称性诱导的异常拓扑和非局部皮肤效应,揭示了非Hermitian拓扑的新现象。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall
The Bulk-boundary Correspondence in Non-Hermitian Hopf-link Exceptional Line Semimetals
我们考虑一个三维非厄米特例外线半金属模型,并分别在x,y和z方向上取开边界条件。在每种情况下,我们计算的参数区域的体积边界对应被打破。体-边界对应的破裂表现为广义布里渊区(GBZ)偏离单位圆以及开边界条件(OBC)和周期边界条件(PBC)计算的光谱之间的差异。如果用GBZ计算PBC谱,可以恢复OBC和PBC谱之间的一致性。我们使用单位圆布里渊区(BZ)和GBZ绘制拓扑相图。系统地分析了两种相图的差异,指出用GBZ来刻画非厄米模型的体-边界对应是必要的。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectrum collapse of disordered Dirac Landau levels as topological non-Hermitian physics
本文利用非厄米准粒子哈密顿形式研究了狄拉克电子系统中朗道能级的无序效应。这种形式主义揭示了自旋相关的散射率引起朗道能级的光谱崩塌,即,在有限的外部磁场下,第n和第n能级之间的能隙消失。在弱磁场和强磁场下,谱都发生了坍缩,表现出重入行为。特别地,在强磁场区,与天真的期望相反,磁场的增加稳定了Dirac Landau能级的谱塌缩。此外,它揭示了频谱崩溃是与出现的涡旋纹理与拓扑缠绕数的复杂的非厄米系统的能量谱。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Knot topology of exceptional point and non-Hermitian no-go theorem
异常点是一种特殊的能带奇点,在丰富的光学现象和非厄米能带理论中起着至关重要的作用。在本文中,我们提供了一个拓扑分类的孤立EP同伦理论的基础上。特别是,分类表明,$n$阶EP在两个维度上完全由编织群B $_n$表征,其本征能量沿着封闭EP的闭合路径捆绑成几何结。EP的量化鉴别不变量是结的扭曲。结交叉数给出了从每个EP发出的体费米弧的数量。此外,我们提出了一个非厄米的不去定理,该定理决定了二维晶格上EP的可能构型及其分裂规则,并超越了以前的费米子加倍定理。我们提出了一个简单的算法产生的非厄米哈密顿与指定的结。我们的框架构成了一个系统的拓扑分类的EP和铺平了道路,探索有趣的现象有关的神秘的非厄米带简并。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Exceptional Non-Abelian Topology in Multiband Non-Hermitian Systems
本文提出多能带非厄米系统中支配多个例外点与例外线集体行为的普适非阿贝尔守恒规则,揭示相反电荷EP未必湮灭及新型交错环结构,为理解例外非阿贝尔拓扑奠定基础。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Non-Hermitian Higher-Order Weyl Semimetals
本文研究了具有实谱和反转$\mathcal{I}$($\mathcal{I}$ -NHHOWSM)或时间反演对称性$\mathcal{T}$($\mathcal{T}$-NHHOWSM)的非厄米高阶Weyl半金属。当失去体光谱的真实性时,NHHOWSM表现出表面费米弧(FA)和例外费米环(EFR)的各种构型,提供了一个平等地研究它们的设置。EFR只出现在二阶小波之间的区域。我们还发现了起源于非Hermicity的Weyl节点,称为非Hermitian Weyl节点(NHWNs)。值得注意的是,我们发现的T-NHHOWSM主机只有2阶NHWN,具有表面和铰链FA的保护的量化双正交陈数和四极矩,分别。我们称之为本质上非厄米阶段例外HOWSM。与普通的WN相比,NHWN可以立即变形为线节点,形成一个彗星。NHWN还显示出特殊的倾斜刚度,这是由于连接到特殊结构而对倾斜的强大抵抗力。这种现象可能是一个有前途的实验旋钮。最后,我们揭示了特殊的稳定性的FA称为特殊的螺旋。由于光谱的复杂性质,具有相反手性的表面FA可以存在于同一表面上而不会彼此分开。我们的工作激发了NHHOWSM的立即实验实现。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas