Bulk-Bulk Correspondence in Disordered Non-Hermitian Systems
在非厄米集肤效应(NHSE)系统中,在开边界和周期边界条件下计算的本征值之间的一致性(称为{ \it体-体对应}($\mathcal{BBC}$))会被破坏。尽管广义布里渊区理论在清洁非厄米系统中取得了巨大的成功,但当平移对称性破缺时,广义布里渊区理论的适用性是值得怀疑的。因此,重建无序样品的$\mathcal{BBC}$具有重要的应用价值,它扩展了GBZ理论在非厄米系统中的应用。在这里,我们提出了一个计划重建$\mathcal{BBC}$,这可以被看作是一个优化问题的解决方案。通过解析求解这个优化问题,我们重构了$\mathcal{BBC}$,得到了几种典型无序非厄米模型的修正GBZ理论。修正的GBZ理论给出了NHSE的精确描述,预测了有趣的无序增强和无序无关的NHSE。
2022-08-15 cond-mat.dis-nn
Universality classes of Anderson localization transitions in disordered three-dimensional non-Hermitian systems with exceptional points
本文数值研究含例外点的三维无序非厄米系统,发现例外点附近及远离例外点的 Anderson 局域化转变具有不同临界指数,并证明其引入超越 38 重分类的新普适类。
2025-09-28 cond-mat.dis-nn
Non-Hermitian Disordered Systems
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Princeton University(普林斯顿大学)
本文探讨非厄米特 disorder 系统的物理与数学特性,重点介绍非厄米特随机矩阵理论,分析其在开放量子系统中的应用及 disorder 与非厄米特性相互作用的临界现象。
2026-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall math-ph
Anderson localization transitions in disordered non-Hermitian systems with exceptional points
厄米系统连续相变的临界指数依赖于且仅依赖于系统的维数和对称性。这就是著名的连续相变普适性概念。在这里,我们报告的超普适性概念的安德森局域化过渡的非厄米特二维(2D)系统的例外点,其中的临界指数不依赖于对称性。通过对参与比的有限尺寸标度分析,数值研究了安德森局域化跃迁。在二阶或四阶例外点处,两个具有不同对称性的非厄米系统具有相同的关联长度临界指数$ν\simeq 2$。这个值不同于所有已知的二维无序厄米和非厄米系统。在量子守恒和量子破缺相,具有时间反演对称性和不具有自旋-转动对称性(不具有时间反演和自旋-转动对称性)的非厄米特模型属于高斯辛(酉)系综的二维厄米特电子系统的同一普适类,其中$ν\simeq 2.7$($ν\simeq 2.3$).临界指数$ν$不依赖于无序的形式和边界条件,进一步证实了相变的普遍性。我们的结果表明,非厄米系统的不同对称性周围的例外点形成一个超普适类。
2023-01-21 cond-mat.dis-nn
Effective Non-Hermitian Hamiltonians for Studying Resonance Statistics in Open Disordered Systems
简要讨论了用于研究开放无序系统共振态的能量相关有效非厄米哈密顿量的构造
2010-11-26 cond-mat.dis-nn hep-th math-ph
Observation of Impurity-Induced Scale-Free Localization in a Disordered Non-Hermitian Electrical Circuit
该研究在含单个非厄米杂质与非互易跃迁的无序非厄米电路中,实验观测到与体态跃迁方向相反的本征态反常无标度聚集,为探索非厄米电路反常趋肤效应提供了实验基础。
2025-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spectral Properties of Disordered Interacting Non-Hermitian Systems
近年来,非厄米系统引起了人们极大的兴趣。然而,在这样的系统中,混沌和局部化的概念还没有达到与厄米特系统相同的成熟程度。在这里,我们考虑非厄米相互作用的无序哈密顿,并试图通过最近推出的非厄米模拟的光谱形状因子和复杂的间距比的镜头来分析其混沌行为或缺乏它。我们认为三个广泛相关的非埃尔米特模型,这是独特的,在他们的方式,并作为这样的调查的优秀平台。两个模型被认为是短程的,有不同的对称性。第三种模型是长程模型,它的厄米特对应模型本身已经成为人们越来越感兴趣的主题。所有这些模型在相对较弱的无序下都与相应对称类的非埃尔米特随机矩阵理论有着深刻的联系。在相对较强的无序,该模型显示出复杂的本征值相关的情况下,从而,对应于泊松统计。我们的深入分析有望在理解无序开放量子系统中发挥关键作用。
2022-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Replica treatment of non-Hermitian disordered Hamiltonians
我们采用费米子和玻色子复制的非线性西格玛模型处理吉尼布尔酉,辛,和正交系综的非厄米特随机矩阵哈密顿。采用鞍点方法结合Borel重算方法,我们得到了三个系综的微观态密度的精确大N结果。我们还得到了态密度的尾部以及幺正系综的两点函数。
2001-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Unusual wave-packet spreading and entanglement dynamics in non-Hermitian disordered many-body systems
非厄米性和退相在一种特殊的波包动力学中相互作用,在无序、相互作用和非对称(非互易)量子介质中实现了非常规的纠缠演化。以Hatano-Nelson模型为例,首先考虑波包在非厄米无序系统中的传播,以证明它与厄米系统的情况有很大的不同。有趣的是,级联一样的波包传播的埃尔米特的情况下被抑制在干净的限制和弱无序,而它的复活附近的局域化-离域过渡。在此基础上,我们分析了在相互作用非厄米模型中系统的纠缠熵的演化,揭示了纠缠熵随时间的非单调演化。我们阐明了退相在厄米和非厄米系统中纠缠熵时间演化中的不同作用,并表明多体动力学受不同于厄米情形的原理支配.结果的尺寸依赖性表明,随着无序度的增加,最大纠缠熵出现了不寻常的面积-体积-面积定律交叉。为了在坚实的基础上分析无序的影响,使用Hermitian极限作为基准,我们在分析中采用了准周期无序(Aubry-André模型)。
2022-01-13 cond-mat.dis-nn quant-ph
Control of wave scattering for robust coherent transmission in a disordered medium
本文提出通过调控二维无序介质的傅里叶分量来增强或抑制波散射,从而实现特定角度和波长的鲁棒相干传输及选择性透明、带隙与各向异性。
2023-10-02 cond-mat.dis-nn physics.optics
Nodal Arc in Disordered Dirac Fermions: Connection to Non-Hermitian Band Theory
我们表明,狄拉克费米子系统在二维一般表现出无序诱导的节弧取代节点和倾斜狄拉克锥,提供的狄拉克费米子的两个组件对应于两个不同的轨道无关的对称性。在我们引入的无序狄拉克模型中,利用重整化群分析明确地证明了这一结果,其中无序势对两个轨道的作用不同。正如我们通过数值模拟和自洽玻恩近似计算所示,这将使系统进入一个新的强无序相。
2018-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Skin Effects in Hermitian Correlated/Disordered Systems: Boundary-Sensitive/Insensitive Quantities and Pseudo Quantum Number
在凝聚态物质界有一个共同的信念,即在无限体积极限下,大量物质对边界条件不敏感。在这里,我们重新考虑这一声明在最近的参数的非厄米趋肤效应,-强烈依赖的光谱边界条件的非厄米哈密顿-,在传统的格林函数形式主义。我们找到了厄米特关联/无序系统中的量对边界条件敏感/不敏感的判据,并用留数定理来刻画。我们还讨论了在趋肤效应下准粒子能量的不确定性的非正规赝谱,这可以通过从体-表面耦合的尖锐的光学吸收测试。我们的结果表明,“赝量子数“的出现是大的非正规性的结果。
2020-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Asymptotically exact solution of the non-Hermitian disordered interacting Hatano-Nelson chain
Gleb Wataghin Physics Institute, University of Campinas (UNICAMP)(坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所);São Carlos Institute of Physics, University of São Paulo, IFSC – USP(圣保罗大学若昂·卡洛斯·塞斯研究所)
该研究求解非厄米无序相互作用Hatano-Nelson模型,用重正化群方法揭示其基态特性、磁化率与纠缠熵的特殊行为,为非厄米无序相互作用系统研究提供渐近精确解。
2026-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Coherent control of total transmission of light through disordered media
我们展示了通过对输入光的波前进行整形来实现对光在随机介质中的总透射率的数量级相干控制。要了解如何在一个宽板上的有限照明区域影响总传输的最大值,我们开发了一个模型,基于随机矩阵理论,揭示了长程相关性的作用。它的预测得到了数值模拟的证实,并为实验结果提供了物理见解。
2013-12-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
Skin effect and winding number in disordered non-Hermitian systems
与厄密系统不同的是,非厄密系统对边界条件的敏感性是指数级的,并且在开放边界的系统中存在大量的边缘局域态,这种现象被称为“非厄密趋肤效应”。“NH趋肤效应是定义NH Hamilton拓扑理论的主要挑战之一,因为对边界条件的敏感性使传统的体边界对应失效。NH趋肤效应最近被连接到缠绕数,一个独特的NH系统的拓扑不变量。在本文中,我们通过推广无序厄米拓扑绝缘体的已有结果,将缠绕数的定义推广到无序NH系统。我们的实空间缠绕数是自平均的,作为问题中参数的函数是连续的,即使在存在强无序的情况下也是量子化的。我们验证了我们的实空间公式仍然预测NH趋肤效应,允许预测和观察的NH趋肤效应在强烈无序NH系统的可能性。作为一个应用程序,我们应用我们的研究结果来预测一个NH安德森集肤效应,其中集肤效应的发展作为障碍添加到一个干净的系统,并解释最近的结果在光学漏斗。
2020-08-27 cond-mat.dis-nn quant-ph
Delocalization and re-entrant localization of flat-band states in non-Hermitian disordered lattice models with flat bands
本文对具有平坦带的无序非厄米晶格模型中的安德森局域化进行了数值研究。具体来说,我们考虑一维存根和二维的kagome晶格,有一个随机的标量位和一个统一的虚矢量位和计算的频谱的复杂的能量,参与比,和缠绕数作为一个函数的强度的虚矢量位,$h$。平带状态被发现显示出从本地化到离域和本地化状态与$h$的双重过渡,相反,分散带状态经历一个单一的离域过渡。当$h$足够小时,所有平带态都是局域的。当$h$增加到某个临界值$h_1$以上时,某些平带态对变得离域。与它们相关的参与率大幅增加,它们的绕组数变得非零。随着$h$的进一步增加,越来越多的平带态变得离域,直到离域态的分数达到最大值。对于较大的$h$值,发生重入局域化,并在另一个临界值$h_2$,所有的平带状态返回到紧凑的局域化状态非常小的参与比和零绕组数。由于无序、非厄米性和平带之间的相互作用,这种重入局域化转变是同时具有虚矢势和平带的许多模型中出现的现象。我们通过计算局域密度分布来研究平带态的空间特性。
2022-11-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
Statistics and control of waves in disordered media
本文回顾了无序介质中波传播的标度理论和传输矩阵方法,并通过微波测量、随机矩阵理论和数值模拟研究了透射统计、聚焦控制及透射本征通道的能量密度分布。
2015-05-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
Anderson Delocalization in Strongly Coupled Disordered Non-Hermitian Chains
本文提出将强无序 Hatano-Nelson 链与反对称关联的无序厄米链耦合,证明超阈值链间耦合可在任意无序强度下恢复 NHSE 并导致 Anderson 退局域化,且经电路实验观测验证。
2025-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Closed-Form Density of States and Localization Length for a Non-Hermitian Disordered System
以高斯随机脉冲为初值函数,计算了非Hermitian Zakharov-Shabat特征值问题的李雅普诺夫指数.利用无扰公式对非厄米特随机算符的推广,我们计算了相应的平均态密度。我们分析了两种情况,一种是圆对称的复高斯脉冲,另一种是实高斯脉冲。我们讨论的背景下,通过非线性光纤的信息传输的影响。
2008-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.IT
Phase transitions of wave packet dynamics in disordered non-Hermitian systems
本文研究无序非厄米系统中波包动力学的相变,发现因缺乏能量守恒,波包可出现局域化、单向放大及不同传播相之间的转变,且传播-传播转变的临界指数为1/2。
2024-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Lifshitz tail states in non-Hermitian disordered photonic lattices
本研究针对非厄米无序光子晶格,发现由虚数在位势无序诱导的Anderson局域化中,原本稀有的Lifshitz尾态可主导系统动力学且能实验观测,揭示了无序与非厄米性的独特相互作用。
2025-01-13 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Shape-dependence of transmission, reflection and absorption eigenvalue densities in disordered waveguides with dissipation
无耗扩散系统中传输本征值的普遍双峰分布解释了诸如普遍电导涨落、凝聚态物理中的量子散粒噪声以及光学和声学中的增强传输等著名现象。在这里,我们表明,在存在吸收的情况下,传输本征值的密度取决于散射介质的限制几何形状。此外,在非对称波导中,反射和吸收本征值的密度也取决于波入射的一侧。随着掺杂浓度的增加,吸收本征值密度由单峰函数向双峰函数转变。我们的研究结果为相干控制波在随机介质中的透射、反射和吸收开辟了一条新的途径。
2015-11-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
Anderson-skin dualism: A boundary-dependent effect in non-Hermitian disordered coupled systems
South China Normal University(华南师范大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
研究在非厄米准周期耦合系统中发现了边界依赖的安德森-趋肤二元性局域化现象,通过转移矩阵法完成一维情形的解析证明,并证实该现象在多体相互作用系统中具有普适性。
2025-11-15 cond-mat.dis-nn quant-ph
Experimental evidence of enhanced broadband transmission in disordered systems with mirror symmetry
我们证明了在微波测量的宽带增强传输通过一个不透明的障碍,由于镜像对称。这种增强依赖于由多通道腔的左界面和右界面处的强内反射引起的镜散射路径之间的相长干涉。我们观察到一个很强的灵敏度的电导从腔中心的障碍的移位。值得注意的是,可以通过调整腔内的无序程度来进一步增加镜像对称性的影响。我们报告了一个额外的增强电导发现对称放置随机定位的散射体。我们的结果阐明了对称性和无序关联对复杂系统传输的影响。
2021-11-12 cond-mat.dis-nn physics.optics
Lyapunov formulation of band theory for disordered non-Hermitian systems
提出无序非厄米系统的实空间 Lyapunov 能带理论,通过 Lyapunov 指数和绕数建立谱密度、局域化与拓扑相变的统一精确描述。
2025-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Erratic non-Hermitian skin localization
Politecnico di Milano(米兰理工大学);IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos(IFISC(巴伊拉大学-西班牙国家研究委员会)跨学科物理与复杂系统研究所)
该研究发现了一种新的非厄密特皮肤定位现象,通过随机游走序统计学解释其不规则本征态局域特性,挑战传统波定位理论。
2025-04-23 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Anomalous Localization and Mobility Edges in Non-Hermitian Quasicrystals with Disordered Imaginary Gauge Fields
Sanli Honors College, School of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University(山西大学物理与电子工程学院三立荣誉学院);Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University(山西大学理论物理研究所量子光学技术与器件国家重点实验室);State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University(山西大学激光光谱研究所量子光学技术与器件国家重点实验室)
研究非厄米特准晶体在非 reciprocity 空间无序下的局域化行为,发现异常相变及移动边特性,揭示非厄米特系统中局域化结构与谱风旋的关系。
2026-04-20 cond-mat.dis-nn quant-ph
Anomalous Skin Effects in Disordered Systems with a Single non-Hermitian Impurity
本文精确求解含单个非厄米杂质的最小晶格模型,揭示各向异性跃迁与势无序共同导致的反常趋肤及非单调局域化行为。
2023-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.str-el
Skin-Anderson Localization Transition in Strongly Coupled Disordered Non-Hermitian Chains
Manipal Institute of Technology Bengaluru, Manipal Academy of Higher Education(曼加洛尔马帕尔理工学院,马帕尔高等教育学院)
研究强耦合无序非厄米链中无序与非厄米效应的相互作用,通过调节链间耦合非对称性实现本征态局域化性质的连续转变,发现线隙拓扑下仍存在稳健的非厄米皮肤效应。
2026-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Random Möbius Maps: Distribution of Reflection in Non-Hermitian 1D Disordered Systems
利用随机莫比乌斯变换的性质,我们研究了有耗散射体随机链中反射系数的统计性质。我们明确地确定支持的分布和相干完美吸收的条件是可能的。我们表明,在其边界的分布有Lifshits一样的尾巴,我们评估。通过李雅普诺夫指数,我们还得到了入射波在介质中的穿透程度。我们的研究结果一致,以及在一个特定的随机系统的数值模拟相比。
2020-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Symmetry-Protected Bipolar Skin Effect and its Topological Breakdown in Disordered Non-Hermitian Systems
研究揭示了非厄密拉舍链中受对称保护的双极皮肤效应及其在强无序下的拓扑破坏,确立了无序鲁棒的拓扑非互易新区域。
2025-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Scattering-free pulse propagation through invisible non-Hermitian disorder
我们展示了一个新的设计原理,单向不可见的非厄米结构,不仅是不可见的一个特定的波长,而是一个广泛的频率范围。我们的想法是基于恒定强度波的概念,这种波甚至可以在高度无序的介质中传播,而不会发生反向散射或强度变化。与现有的隐形研究相反,我们的新设计原理既不需要特定的对称性(如$\mathcal{PT}$ -对称性),也不需要周期性,因此可以应用于更广泛的背景下。这种普遍性与宽带频率稳定性相结合,允许脉冲通过无序介质传播,就好像介质完全均匀一样。
2018-11-12 cond-mat.dis-nn nlin.CD physics.optics
Wave Excitation and Dynamics in Non-Hermitian Disordered Systems
在散射矩阵为幺正的无损耗开放系统中,波传播的动态和稳态方面是紧密相连的。于是,在介质中激发的能量、维格纳时间延迟和态密度之间存在等价性。但是,这些等价在物质损失或收益出现时就消失了。本文采用微波测量、数值模拟和理论分析的方法,揭示了内场、透射率、透射时间、停留时间、总激发能和态密度随损耗和增益的变化关系,以及它们对维数和谱重叠的依赖性。激发的总能量等于停留时间。在1D中,平均传输时间与损耗、增益和散射强度无关。然而,在更高的维度中,平均传输时间随着损耗、散射强度和信道数而下降,并且随着增益而增加。它是与传输矩阵的零点以及极点相关联的洛伦兹函数的总和。这赋予了传输零点强大的拓扑特性:在酉介质中,零点要么单独出现在实轴上,要么作为复频率平面上的共轭对。在弱吸收介质中,最低传输本征通道的传输时间的频谱是由于传输零点加上由于远离谐振极点的背景而引起的洛伦兹线的和。复平面中的传输零点的平均密度是从具有吸收的平均传输时间的下降中找到的,因为零点被扫入复频率平面的下半部分。我们发现,在复杂的频率平面的极点和零点的配置提供了一个框架,了解和控制波在非厄米系统的传播。
2021-06-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
The simulation of non-Hermitian disordered system in linear circuits
该研究通过仅含线性元件的一维电路实验观测非厄米趋肤效应,并模拟其与安德森局域化的相互作用,发现随无序增强发生从趋肤效应相到局域化相的转变,为模拟非厄米拓扑现象提供新途径。
2022-11-14 cond-mat.dis-nn
Anderson transition at complex energies in one-dimensional parity-time-symmetric disordered systems
本研究发现一维宇称-时间对称无序系统中存在复能安德森局域模式,其产生与无杂质非厄米系统的态密度及非布洛赫宇称-时间转变相关,且该模式与扩展、实能局域模式共存,丰富了无序介质性质并为波传输控制提供新方向。
2024-12-09 cond-mat.dis-nn physics.app-ph
Transmission statistics and focusing in single disordered samples
我们在微波实验和随机矩阵计算表明,在大量的信道的样品中,不同入射信道的传输相对于平均传输的统计是由一个单一的参数,传输矩阵的本征值的参与数,M。其倒数M-1等于样品的相对总透射率的方差,而最大聚焦时的对比度等于M。在M-1从0变化到1的范围内,相对总透射率的分布从高斯变化到负指数。这为单个样品中的传输和成像提供了框架。
2013-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech 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
Boundary-driven many-body phase transitions in a non-Hermitian disordered fermionic chain
本研究探讨随机无序势下非厄米相互作用费米系统的边界敏感性,发现弱无序时非零边界参数引发实-复谱转变,强无序下多体局域化消除该转变,通过能级统计等证实相关转变,为理解广义边界下无序多体系统提供途径。
2025-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Skin-Anderson localization transitions in disordered hybrid-nonreciprocal systems
Tianjin University(天津大学);Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));Joint School of National University of Singapore and Tianjin University, International Campus of Tianjin University(新加坡国立大学与天津大学联合学院,天津大学国际校区)
研究揭示了在混合非互易系统中,无序引起的量子相变与非厄密皮肤效应的相互作用导致新的局域化转变,发现临界点具有类似厄密安德森转变的普适特性。
2026-03-28 cond-mat.dis-nn
Inverse design of mirror-symmetric disordered systems for broadband perfect transmission
本文提出利用逆向设计优化对称无序介质以实现复杂系统中宽带完美波传输的框架,通过降低优化复杂度逐步实现从单一传输态到宽带准完美传输,并经数值模拟与微波波导实验验证,展现了先进波控制应用潜力。
2025-05-02 cond-mat.dis-nn physics.app-ph physics.optics
Competing Localizations on Disordered Non-Hermitian Random Graph Lattice
PES University(PES大学);Manipal Academy of Higher Education(曼加洛尔高等教育学院)
本研究通过广义随机图晶格上的紧束缚模型,探讨了非厄米特皮肤效应与安德森局域化之间的竞争,揭示了拓扑性、随机性和非厄米特性对局域化特性的影响,并讨论了其在机器学习和复杂网络中的应用。
2025-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Anderson transition in disordered Hatano-Nelson systems
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文通过研究李雅普诺夫指数,揭示了非厄密特皮肤效应与缺陷诱导安德森局域化之间的过渡机制,并证明了拓扑不变量的变化与本征向量的过渡关系,为局域化行为提供了普遍准则。
2026-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Reflection and transmission of waves in surface-disordered waveguides
基于不变嵌入方程,通过数值模拟研究了波在无序多模波导中的反射和透射振幅。特别是,我们分析了表面型无序的行为上的系综平均和波动的反射和透射系数,反射率,透射率和电导的影响。我们的结果表明,异常的模式色散和粗糙表面散射的组合所产生的影响:对于一个给定的波导长度,模式的横向动量越大,更强烈的是模式散射。这些效应表现在透射系数的模式选择性、反常后向散射增强、反射和透射、反射和透射中的散斑图以及电导及其普遍波动中。结果表明,在体积杂质,准一维结构(波导)中的表面散射引起的弹道,扩散,和本地化制度在同一样品内的共存。
1999-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Optimal Fluctuations and Tail States of non-Hermitian Operators
本文发展了一种统计场论来研究一类无序非厄米算符谱支边缘的态密度和“尾态”的空间分布。这些状态,这是确定与对称性破缺,瞬子场配置的理论,是密切相关的本地化的子间隙状态最近确定的无序超导体。通过分别讨论量子粒子在随机虚标势和随机虚矢势中的传播问题,讨论了我们的方法和结果的普适性。最后,我们讨论了我们的研究结果的潜在物理应用。
2001-10-22 cond-mat.dis-nn
Statistical Mechanics of Stress Transmission in Disordered Granular Arrays
本文给出了具有理想摩擦力的刚性颗粒无序排列中应力传递的弹性力学理论。从微观力和力矩平衡方程出发,导出了应力平衡的基本方程。我们通过求解均匀各向同性阵列的应力分布来说明我们方法的有效性。
1999-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamics of Disordered Mechanical Systems with Large Connectivity, Free Probability Theory, and Quasi-Hermitian Random Matrices
具有高连通性的无序力学系统代表了与更熟悉的无序晶体情况相反的极限。晶体中的单个离子基本上受到最近邻相互作用的影响。相比之下,本文研究的系统的所有自由度都是相互耦合的。因此,这种系统的线性化小振荡的问题涉及两个完全正定和非交换矩阵,而不是与无序晶体相关的稀疏矩阵。因此,Dyson和Schmidt多年前介绍的测定无序晶体平均振动光谱的熟悉方法,不适用于高度连接的无序系统。在本文中,我们应用随机矩阵理论来计算这类系统的平均振动谱,在无限大的系统尺寸的限制。本文利用自由概率论方法计算了两个正定随机矩阵乘积的平均谱。我们还表明,这个问题是密切相关的准埃尔米特随机矩阵理论。我们得到的频谱的解析结果与我们的数值结果吻合得很好。后者也表现出振荡的高频带边,这很好地符合艾里核图案。我们还计算了相应的振幅本征向量的逆参与比,并证明了它们都是扩展的,与传统的无序晶体相比。除了矩阵模型分析,我们研究了各种多段无序摆的振动谱,作为高度连接的力学系统的具体实现。摆振和矩阵模型共同的振动模式密度的一个普遍特征是,它在消失频率处趋于非零常数。
2021-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
Anomalous transport regime in non-Hermitian, Anderson-localizing hybrid systems
在无序环境中,波的传输概率随着无序度的增加而降低,其极限是由于安德森局域化而导致的近零传输。在局部化条件下,运输被逮捕,因为波被困在大量的样品与衰减指数耦合的边界。无序度的任何进一步增加都不会改变整体输运性质。在这里,我们报告了一个迄今未实现的异常运输的混合粒子在非厄米设置局域化的混乱的实验证明。我们在一维铜样品中建立了混合极化激元光子态,该样品具有针对微波频率设计的梳状周期性微结构。金属耗散实现了必要的非厄米性。无序是由周期性微结构的故意改变引入的。通过近场探针实现了波函数和相位的直接测量。在一个特定的无序下,我们观察到由波函数的指数尾支持的混合态的安德森局域化的开始。然而,在较强的无序和支持本地化的条件下,一个意想不到的增强传输促进了紧急迷你带。传输被追踪到混合粒子在多个共存的局域共振上的跳跃,这些共振由于非正交性而交换能量。这些涌现态在强无序条件下的所有组态中都表现出来,表明了一种新的输运机制的形成。这是验证通过测量平均电导赞同一个异常的运输制度的混合,非厄米环境下的强无序。这些实验观测为非厄米条件下的无序领域开辟了新的未探索的途径。
2022-06-10 cond-mat.dis-nn physics.optics
Time delay in 1D disordered media with high transmission
研究了一维高透射无序介质中反射波和透射波的时间延迟。高度透明和半透明的随机介质存在于自然界中或可以合成生产。我们进行数值模拟的微波在无序波导中传播表明,反射振幅所描述的复高斯随机变量的显着后果,在一维无序介质的反射的时间延迟统计描述为在随机介质中的扩散制度。对于透射波,我们数值表明,时间延迟是一个附加量,其波动,从而遵循高斯分布。最终,反射和透射中的时间延迟的分布是中心极限定理在工作中的物理说明。
2022-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Study of transmission and reflection from a disordered lasing medium
本文用数值方法研究了准粒子在一维无序激光或放大介质中的透射($t$)和反射($r$)统计特性。放大是通过在单带紧束缚模型的无序段中的位置能量中的均匀虚部引入的。证明了$t$是一个非自平均量。交叉长度尺度以上的放大抑制的透射率作为放大强度的函数进行了研究。在强无序弱放大区引入了一种新的交叉长度尺度。的后向散射反射系数的固定分布示出从早期的分析结果内的随机相位近似定性不同。
1998-01-12 cond-mat.dis-nn
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
Full transmission and reflection of waves propagating through a maze of disorder
30年前,理论家们证明,基于传播通道的存在,入射波的适当设计组合可以完全透射通过(或反射)无序介质,传播通道基本上是封闭或开放的(双峰定律)。在这封信中,我们研究了无序波导中的弹性波,并提出了双峰定律的直接实验证据。实现了全透射和全反射。波场由激光干涉测量法监测,并突出显示散射介质内发生的干涉效应。
2014-10-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
Direct experimental determination of critical disorder in one-dimensional weakly disordered photonic crystals
本文报道了弱无序一维光子晶体临界无序度的实验测量。我们测量的配置平均传输在不同程度的弱无序。我们提取的状态密度(DoS)后,拟合的传输与理论配置文件,并确定弱无序实现的Lifshitz尾。我们观察到范霍夫奇点的消失和平坦的DoS在我们的系统中增加混乱。无序强度的系统变化使我们能够研究Lifshitz指数随无序度的变化。这为一维晶体中的临界无序提供了一个直接的处理方法,已知在该临界无序下系统的输运行为会发生变化。在非常弱的无序在带宽和midgap的DoS变化的矛盾的行为被认为是解决到同步行为超越临界无序。实验测得的传输进行了明确的签名的关键障碍,这是在非常好的协议与理论预期的障碍。
2018-10-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
Resonances in 1D disordered systems: localization of energy and resonant transmission
研究了一维开放无序系统中的定域态及其与随机样品内部结构的关系。它示出,与这些状态相关联的本地化的能量和高透射率是由于存在内部的透明(对于一个给定的谐振频率)段的本地化长度的顺序的最小尺寸的样品。将随机散射问题映射到确定性量子问题上。结果表明,局域化和高透明度之间没有一一对应关系:只有一小部分局域模式提供的透射系数接近1。最大的传输是由位于中心的模式提供的,而最高的能量集中发生在向输入方向移动的腔中。提出了一种通过测量谐振腔的透射系数来估计有效谐振腔的位置及其泵浦率的算法。通过大量的数值模拟和小波分析,验证了分析结果的正确性。
2003-05-23 cond-mat.dis-nn
Linear level repulsions near exceptional points of non-Hermitian systems
最近邻能级间距分布是无序系统的一个基本量,具有普适性。众所周知,随机厄米特系统的扩展态和局域态分别服从Wigner-Dyson分布和Poison分布,而Ginibre分布描述的是具有复特征值的随机非厄米特系统。然而,具有全复本征值的既不是厄密系统也不是非厄密系统的能级分布仍然是未知的。在这里,我们展示了一类新的普遍水平分布在附近的例外点的非厄米哈密顿。为了描述异常点附近的最近邻能级间距分布,需要两个普适分布函数,即保留相位的$P_{\text{SP}}(s)$和破坏相位的$P_{\text{SB}}(s)$.令人惊讶的是,对于小的$s$或线性能级排斥,$P_{\text{SP}}(s)$和$P_{\text{SB}}(s)$都与$s$成比例,与Ginibre系综的立方能级排斥相反。对于非厄米无序紧束缚哈密顿量,$P_{\text{SP}}(s)$和$P_{\text{SB}}(s)$可以很好地描述为$P_{\text{SP(SB)}}(s)=\tilde{c}_1s\exp[-\tilde{c}_2s^{\tildeα}]$在热力学极限(无限系统)与常数$\tildeα$,取决于在例外点的状态的本地化性质。
2022-08-02 cond-mat.dis-nn