Observation of bulk boundary correspondence breakdown in topolectrical circuits
对自然规律的研究传统上是在能量守恒的孤立系的极限下进行的。然而,这并不总是一个有效的近似值,因为包括增益和损耗或周期性驱动等特征,定性地修正了这些定律。超材料研究的当代前沿是开放系统对拓扑物质的既定特征构成的挑战。在那里,最依赖的原则之一是体边界对应(BBC),它将表面态的性质与体的拓扑分类密切相关。最近有人预测,得失的存在,再加上对互惠性的违背,将极大地影响这一原则。在这里,我们报告的BBC违反在非互易拓扑电路的实验观察。的电路导纳谱表现出前所未有的灵敏度的存在下的边界,显示了广泛的导纳模式本地化,尽管体积不变。有趣的是,我们测量的非本地电压响应,由于破BBC。取决于AC电流馈送频率,电压信号在左边界或右边界处累积,并且作为到电流馈送的节点距离的函数而增加。
2019-07-26 cond-mat.mes-hall
Topolectrical-circuit octupole insulator with topologically protected corner states
最近的理论研究已经扩展了Berry相位框架来解释更高的电多极矩,四极和八极拓扑相位已经被提出。虽然二维量子化的四极绝缘体已经在实验中得到证实,八极拓扑相位以前没有在实验中观察到。本文报道了在电路系统中实现八极拓扑绝缘体的经典模拟的实验。实验上构造了实现这种拓扑相位的三维拓扑电路。我们观察到八极拓扑状态保护的拓扑结构的散装,这是本地化的角落。我们的研究结果提供了确凿的证据,对无序和变形的鲁棒性的形式,这是八极拓扑绝缘体的特点。我们的研究开辟了一条新的途径,在三维空间中的高阶拓扑现象,并铺平了道路,采用拓扑电路来研究复杂的拓扑现象。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Topolectrical circuits
由Alessandro Volta和Félix Savary于19世纪初发明的由电阻、电感和电容(RLC)元件组成的电路在现代技术中无处不在。RLC电路的行为由其电路拉普拉斯算子控制,其类似于描述物理系统的能量学的哈密顿算子。我们表明,拓扑半金属能带结构可以实现为在一个周期性的RLC电路中的导纳带,在那里我们采用接地调整的光谱位置的频带类似的材料中的化学势。拓扑边界谐振(TBRs)出现在拓扑电路的阻抗读出,提供了一个强大的信号拓扑导纳带的存在。为了实验说明,我们建立了苏-施里弗-希格电路,在那里我们的阻抗测量检测到一个TBR相关的midgap状态。由于电子电路的通用性,我们的拓扑半金属结构可以推广到任意晶格对称的能带结构。拓扑电路建立了电气工程和拓扑状态之间的桥梁,其中电子学的可访问性,可扩展性和可操作性与拓扑相的复杂边界特性协同作用。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of symmetry protected zero modes in topolectrical circuits
高阶拓扑绝缘体是一类新的物质拓扑相,最初是为固体中的电子设想的。$\mathbb{Z}_N$ Berry相位(Berry相位量子化为$2π/N$)是描述对称性保护拓扑态的有效工具,但实验证据还很模糊.最近,拓扑电路已经成为一个简单但非常强大的平台,用于研究具有挑战性的拓扑物理学在凝聚态系统中实现。本文首次在实验上观察到了拓扑电路中的二阶角态,其特征为$\mathbb{Z}_3$ Berry相位。我们从理论和实验上证明了定域二阶拓扑态受到三重晶格的广义手征对称性的保护,并被钉扎到“零能量”。通过在电路中的子晶格内引入额外的电容器,我们能够研究零模式对手征对称性守恒和破坏扰动的鲁棒性。我们的工作为用电路实验检验奇异拓扑能带理论铺平了道路。
2020-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topolectrical circuits $-$ recent experimental advances and developments
本文综述拓扑电路在实验实现拓扑、非厄米等现象的最新进展,介绍其从无源元件到集成有源元件(如运算放大器)的发展,总结相关研究并探讨电路在物理学中的潜力。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
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 Large-Number Corner Modes in $\mathbb{Z}$-class Higher-Order Topolectrical Circuits
拓扑角态是一类奇异的拓扑边界态,即使系统的维数大于1,它们也是有界于零维几何的。作为一种优雅的物理对应,它们的数量由体拓扑不变量决定。到目前为止,HOTI的所有先前实现都以$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量为标志,因此在每个角上只有一个角状态。在这里,我们报告的实验演示$\mathbb{Z}$类HOTI阶段的电路,托管$N$角模式在每个单一的角落结构。通过测量阻抗谱和分布,我们清楚地表明了$\mathbb{Z}$类HOTI相,包括零能量角模及其密度分布。此外,我们发现,在每个角落的$N=4$的局域态密度(LDOS)均匀分布在四个角落的单位单元,显着不同于$\mathbb{Z}_2$类的情况下,LDOS只占主导地位的一个角落的单位单元。我们的研究结果将HOTI的观察从$\mathbb{Z}_2$类扩展到$\mathbb{Z}$类,并且空间重叠的大量角模的共存可能使需要高简并边界态的奇异拓扑器件成为可能。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall
Unconventional node voltage accumulation in generalized topolectrical circuits with multiple asymmetric couplings
非厄米系统的特征是能量守恒的破坏。由于非互易耦合导致的前向和后向方向上的不平衡增益或损耗,这种系统的本征模表现出极端局部化,也称为非厄米趋肤效应(NHSE)。这项工作探讨了非常规的情况下,多个不对称耦合的相互作用可能导致NHSE消失,与导纳谱采取相同的分散在开放边界条件(OBC)和周期性边界条件(PBC)。这与已知的非厄米模型不同,在已知的非厄米模型中,NHSE仅在非厄米性被关闭时才消失。我们推导出一般条件的NHSE,与整体本征模本地化的几何平均值的累积贡献的所有非对称耦合段。在大的单位细胞的限制,我们的研究结果提供了一个不对称跳跃纹理所造成的NHSE的路线,而不是单独的非对称跳跃。此外,我们的广义模型可以转换成一个平方根晶格简单地通过调整耦合电容器,拓扑边缘状态发生在一个非零的导纳,在对比传统的拓扑绝缘体的零导纳状态。我们提供了明确的电路设置来实现我们的观察,这也扩展到其他已建立的平台,如光子学,力学,光学和量子线路。
2021-08-03 cond-mat.mes-hall
Topological edge states of interacting photon pairs emulated in a topolectrical circuit
拓扑物理学开辟了一个令人兴奋的现象,允许工程师无序强大的单向光流过多。电磁波拓扑保护的最新进展表明,通过实现量子光的拓扑态可以实现更丰富的功能。然而,由于实验挑战的数量,这一领域在很大程度上仍然是未知的。在这里,我们采取另一种路线,并设计了一个经典的结构的基础上拓扑电路,作为一个模拟器的量子光学一维系统的特点是由有效的光子-光子相互作用诱导的两个光子的拓扑状态。利用原问题的本征态和电路模式之间的对应关系,我们使用所设计的模拟器来提取体和边缘双光子束缚态的频率,并直接从测量中评估拓扑不变量。此外,我们进行了重建的双光子概率分布的拓扑状态与电路本征模之一。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Imaging nodal knots in momentum space through topolectrical circuits
结是复杂的结构,不能用任何单一的拓扑不变量明确区分。特别是动量空间结,由于其所需的微调远程跳跃而难以捉摸。即使构建,探测其复杂的联系和拓扑“鼓面”表面状态将是具有挑战性的,由于所需的高精度。在这项工作中,我们克服了这些实际和技术的挑战与RLC电路,超越现有的理论建设,必然会打破互惠,配对节点结与他们的镜像合作伙伴在一个完全互惠的设置。我们的节点结电路的特点是可以与阻抗测量,解决他们的鼓面状态和图像的3D节点结构。这样做可以重建塞弗特曲面,因此可以重建像亚历山大多项式这样的结拓扑不变量。我们说明了我们的方法与大规模模拟的各种节点和实验,映射出的拓扑鼓面区域的霍普夫链接。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Observation of hybrid higher-order skin-topological effect in non-Hermitian topolectrical circuits
强大的边界状态集中体现了深度物理学如何能够产生具有技术前景的具体实验签名。最近,很多注意力都集中在两个不同的机制边界鲁棒性-拓扑保护,以及非厄米趋肤效应。在这项工作中,我们报告的第一个实验实现的混合高阶趋肤拓扑效应,其中趋肤效应选择性地只作用于拓扑边界模式,而不是体模。我们的实验,这是专门设计的非互易的2D和3D拓扑电路晶格上进行,展示了如何非互易泵浦和拓扑本地化动态相互作用,形成各种新的状态,如2D皮肤拓扑,3D皮肤拓扑拓扑混合状态,以及2D和3D高阶非厄米皮肤状态。通过我们高度通用和可扩展的电路平台实现,这些状态没有埃尔米特也没有低维模拟,并通过皮肤和拓扑边界局部化的同时非平凡的相互作用为拓扑开关和传感的新应用铺平了道路。
2021-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.class-ph
Observation of cnoidal wave localization in non-linear topolectric circuits
本研究在非线性拓扑电路中观测到局域化cnoidal态,其源于非线性与SSH链拓扑的相互作用,电压响应遵循KdV方程,边界态在非线性区演化为LCn态。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.app-ph
System size dependent topological zero modes in coupled topolectrical chains
在本文中,我们证明了拓扑零模(TZMs)的出现和消失的耦合拓扑电(TE)电路晶格。具体来说,我们考虑非厄米TE链中TZMs不发生在个别的非耦合链,但出现时,这些链是由链间电容耦合。耦合系统的主机TZMs显示尺寸依赖的行为和消失超过一定的临界尺寸。此外,TZMs的出现或消失的开放边界条件(OBC)的光谱对于一个给定的大小的耦合系统可以通过调制其逆衰减长度的符号来控制。在分析上,耦合系统的平凡和非平凡相位可以通过其对应的拉普拉斯矩阵的不同秩来区分。TE电路框架能够通过电阻抗测量实现TZM的物理检测。我们的工作建立了诱导TZMs和调制它们的行为在耦合TE链的条件。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Floquet Non-Bloch Formalism for a Non-Hermitian Ladder: From Theoretical Framework to Topolectrical Circuits
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校);Bilkent University(比尔肯特大学)
本文提出了一种广义Floquet非本征理论,用于研究非厄米特驱动系统的拓扑性质,并设计了拓扑电路验证理论框架。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Discrete-charge Quantum Circuits and Electrical Resistance
从含离散电荷的量子$LC$电路理论出发,考虑到\em半经典性,我们得到了依赖于参数$q_e^2/h$的近似能量本征值。接下来,我们包括量子$RLC$电路的电阻,得到一个关系,强烈提醒我们的兰道尔公式。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall
Measurement circuit effects in three-terminal electrical transport measurements
在这篇文章中,我们研究了有限线路阻抗引起的三端电输运测量中的测量电路效应。我们提供了精确的表达式相关的测量电压和差分电导,其值在被测器件,允许杂散分压器的影响进行校正。最后,我们用实验测量来测试这些校正的实施。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall
Realization of quasicrystalline quadrupole topological insulators in electrical circuits
四极拓扑绝缘体是一类新的具有量子化四极矩的拓扑绝缘体,它支持被保护的无隙角态。报道了四极拓扑绝缘体在一系列人工材料如光子晶体、声学晶体和电路中的实验演示。在所有这些情况下,底层结构具有离散平移对称性,因此是周期性的。在这里,我们实验上实现了二维非晶准晶四极拓扑绝缘体,通过构建它们的电路,并观察到光谱和空间局域角模。在测量中,模式出现在拐角阻抗谱的拓扑边界共振。此外,我们证明了电路上的拐角模式的鲁棒性。我们的电路设计可以扩展到研究高维非周期结构中的拓扑相位。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall
Environmental Effects and Brillouin's Paradox in Nonlinear Electrical Circuits
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学)
本文提出一种随机方法,用于计算非线性耗散器件在偏置下的电压波动全统计特性,通过电阻和电容组成的电路反馈影响电压累积量,并解决布里渊悖论以满足热力学要求。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall
Hyperbolic Matter in Electrical Circuits with Tunable Complex Phases
弯曲空间在现代物理学的许多领域中扮演着重要的角色,从宇宙学的长度尺度到与量子信息和量子引力相关的亚原子结构。在桌面实验中,负弯曲空间可以用双曲格子来模拟。在这里,我们介绍和实验实现双曲物质作为一个范例的拓扑状态通过topolectrical电路网络依赖于一个复杂的相位电路元件。实验是基于双曲带理论,我们在这里确认在一个前所未有的有限双曲晶格的数值调查。我们实现双曲石墨作为拓扑非平凡双曲物质的一个例子。我们的工作为实现更复杂形式的双曲物质奠定了基础,以挑战我们在弯曲空间中建立的物理学理论,而这里开发的可调复相位元件可以成为未来实验模拟具有拓扑基态的各种哈密顿量的关键成分。
2023-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chern insulators for electromagnetic waves in electrical circuit networks
由电容器和电感器组成的周期网络已被证明具有关于入射电磁波的拓扑性质。在这里,我们开发了一个类比之间的数学描述的波传播在这样的网络和模型的马约拉纳费米子跳跃的晶格。使用这个类比,我们提出了简单的电气网络架构,实现陈绝缘相位的电磁波。这样的陈省身绝缘网络具有用于一系列信号频率的体间隙,其易于调谐,并且表现出拓扑保护的手性边缘模式,其穿过间隙并且对扰动是鲁棒的。必要的时间反演对称性破缺是通过包括一类弱耗散霍尔电阻元件,我们详细描述其物理实现。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall
Observation of flat-band localization and topological edge states induced by effective strong interactions in electrical circuit networks
非相互作用系统中的平带拓扑和局域化在不同的量子和经典波系统中得到了广泛的研究。近年来,对相互作用系统中平带局域化和拓扑结构等新物理的探索引起了人们极大的兴趣。特别地,理论上证明了强相互作用可以驱动非平凡拓扑平坦带的形成,甚至色散平凡带也可以主导单粒子对应物。然而,这些有趣现象的实验观察仍然缺乏。在这里,我们实验模拟相互作用引起的平带局域化和拓扑边缘状态的电路网络。我们将一维Aharonov Bohm笼中的两个关联玻色子的本征态直接映射到二维电路晶格的模上,通过测量频变阻抗响应和时域电压动态来检测两玻色子的平带和拓扑边缘态.我们的发现提供了一个灵活的平台来模拟相互作用诱导的平带拓扑结构,并可能在设计新型电子器件中具有潜在的应用。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall
Circuit realization of topological physics
本文综述了拓扑电路在实现各类拓扑态(包括高阶、非厄米等)方面的进展,强调其与传统集成电路兼容、便于制造小型化的优势,并展望了其在拓扑物理与器件应用中的前景。
2024-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Observation of non-local impedance response in a passive electrical circuit
本工作在仅含RLC无源元件的电路网络中实验观测到非局域阻抗响应,发现移除边界连接会显著影响远距离节点间的两点阻抗,且寄生电阻在足够大系统中会引发损耗诱导拓扑模式,为超材料实现非局域响应提供了新途径。
2023-11-25 cond-mat.mes-hall
Quantum $RLC$ circuits: charge discreteness and resonance
在最近的一篇文章中,我们提出了一个具有分立电荷和电阻的量子线路的半经典理论。在这项工作中,我们提出了这个理论的一些基本应用。对于零电阻,电感电路,我们得到的斯塔克梯形能量的另一种方式,并推广以前的结果Chandia等。a1,对于由直流加交流的组合驱动的电路,电动势(EMF)。作为第二个应用程序,我们调查的电阻的效果,连同电荷的离散性,在电流的振幅,和谐振条件的一般$RLC$量子线路,包括非线性效应高达三阶的外部正弦电动势。
2008-07-18 cond-mat.mes-hall
A quantum circuit rule for interference effects in single-molecule electrical junctions
从实验和理论上研究了含三个芳环的低聚亚苯基乙炔(OPE)型分子导电特性中量子干涉(QI)效应的组合量子线路规则。分子为X-Y-X型,其中X表示具有对位(p)、Meta(m)或邻位(o)连接性的吡啶基锚,Y表示具有p和m连接性的苯环。无论锚定基团X的Meta、对位或邻位性质如何,中心环中具有Meta(对位)连接的形式X-m-X(X-p-X)的分子的电导GXmX(GXpX)主要较低(较高),表明电导由中心环Y中的QI的性质支配。单分子电导满足量子线路规则Gppp/Gpmp = Gmpm/Gmmm。这表明中心环对电导的贡献与锚定基团的对位与Meta性质无关。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall
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
Experimental identification of the second-order non-Hermitian skin effect with physics-graph-informed machine learning
物质的拓扑相通常由埃尔米特系统中的体-边界对应来表征:$d$维度中的体的拓扑不变量对应于$(d-1)$维边界状态的数量。通过扩展,高阶拓扑绝缘体揭示了体-边-角对应,使得$n$阶拓扑相具有$(d-n)$维边界态。非厄米拓扑系统的出现为在开边界条件下具有大量边界模的非厄米趋肤效应(NHSE)的出现提供了新的线索。尽管如此,高阶NHSE仍然在很大程度上未被探索,特别是在实验中。我们引入了一种无监督的方法-物理图通知机器学习(PGIML)-以提高机器学习的数据挖掘能力与有限的领域知识。通过PGIML,我们在一个二维非厄米拓扑电路中实验证明了二阶NHSE。该电路的导纳谱表现出大量的角落皮肤模式和极端的灵敏度的频谱流的边界条件。在二阶NHSE中违反了传统的体边界对应,这意味着在高维非厄米系统中拓扑带理论的修改是不可避免的。
2022-03-01 cond-mat.mes-hall
Custodial chiral symmetry in a Su-Schrieffer-Heeger electrical circuit with memory
保管对称性在粒子物理学的标准模型中很常见。当对参数的量子修正与参数本身成比例时,它们就会出现。在这里,我们表明,保管对称性的手性类型也存在于一个经典的苏-施里弗-海格尔(SSH)电路与内存(memcircuit)。在没有存储器的情况下,SSH电路支持安全保护的拓扑边缘状态。记忆引起的非线性会明确地破坏手征对称性,并将状态散布在整个电路中。然而,由此产生的状态仍然受到随后的保管手征对称性的保护而不受扰动。这些预测可以通过实验验证,并证明对称性和记忆之间的相互作用。
2022-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Tunable single-photon heat conduction in electrical circuits
我们建立在考虑超导体-绝缘体-正常金属温度计的反作用的电子电路中的单光子热传导的研究。此外,我们表明,将电容器,电阻器和超导量子干涉器件(SQUID)放入微波腔中会严重扭曲空间电流分布,一般来说,在电路设计中应考虑到这一点。SQUID的引入还允许原位调谐光子功率传输,这可以用于超导量子比特的实验中。
2012-05-21 cond-mat.mes-hall quant-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
Dynamical properties of electrical circuits with fully nonlinear memristors
近年来,具有忆阻特性的纳米器件的设计对非线性电路理论产生了重大影响。这种器件的存在是由Leon Chua在1971年预测的,它由$v=M(q)i$形式的电荷依赖的电压-电流关系控制。在本文中,我们表明,允许在忆阻器件的完全非线性特性$v=η(q, i)$提供了一个通用的框架,用于建模和分析一个非常广泛的家庭的电气和电子电路;蔡氏忆阻器是特殊的情况下,其中$η(q,i)$是线性的$i$。我们研究了几个动态功能的电路与完全非线性忆阻器,不仅容纳电荷控制,但也磁通控制的,具有$i=ζ(φ, v)$的形式的特点。我们的研究结果特别适用于蔡氏忆阻电路;这些电路的某些性质可以看作是蔡氏忆阻器所显示的弹性和磁阻矩阵的特殊形式的结果。
2010-08-15 cond-mat.mes-hall math.DS
Topological Edge State Nucleation in Frequency Space and its Realization with Floquet Electrical Circuits
本研究构建Floquet驱动电容电路网络,利用运动方程揭示的频率空间势垒边界,通过Su-Shrieffer-Heeger Floquet晶格模型实验验证了拓扑边缘态可在频率边界处成核,为频域拓扑物态研究提供了电路实现方案。
2024-07-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
The elusive memristor: properties of basic electrical circuits
我们提出了一个新的理想电路元件,忆阻器的属性教程。根据定义,忆阻器M使电路中的电荷q和磁通量$ϕ$相关,并且作为理想电路的成分补充电阻器R、电容器C和电感器L。这三个元件及其电路的特性是标准课程的一部分。忆阻器作为第四种理想电路元件的存在是在1971年基于对称性论点预测的,但今年才通过实验得到了明确的证明。我们提出了一个单一的忆阻器,忆阻器的串联和并联,以及理想的忆阻器电容器(MC),忆阻器电感器(ML),和忆阻器电容器电感器(MCL)电路的性质。我们发现忆阻器具有迟滞的电流-电压特性。我们表明,理想的MC(ML)电路进行非指数电荷(电流)衰减与两个时间尺度,并通过切换电容器的极性,一个理想的MCL电路可以从过阻尼调谐到欠阻尼。我们提出了简单的模型,表明这些不寻常的属性是密切相关的忆阻器的内部动态。本教程补充了理想电路元件(R,C和L)及其电路特性的教学方法。
2009-01-13 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Gain and loss induced topological insulating phase in a non Hermitian electrical circuit
在某些非厄米特系统中,当存在增益和损耗时,具有实本征频率的系统的拓扑相位的研究已经有了相当大的努力。然而,在量子或光子系统中实验实现这种非厄米拓扑绝缘体是具有挑战性的,因为难以引入受控的增益和损耗。另一方面,有源电路元件的广泛选择为我们在电路中设计非厄米拓扑绝缘体提供了前所未有的方便和灵活性。在这里,我们报告的实验实现的一维(1D)的非厄米拓扑电路,表现出拓扑保护的边缘状态纯粹引起的增益和损失。我们表明,通过调整电路中的正/负电阻的值,我们的系统可以在不同的拓扑相区域之间切换。拓扑边缘状态和接口状态观察到在电路的边缘和平凡和非平凡的电路之间的接口,这表现为一个突出的阻抗峰值在中间的间隙频率拓扑鲁棒的电路参数的变化。我们的工作打开了一个新的网关主动可控拓扑系统。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stochastic theory of nonlinear electrical circuits in thermal equilibrium
本文推广了任意拓扑结构下非线性RLC电路的耗散力学理论,通过引入热化假设和涨落-耗散定理解释了Johnson噪声,并获得了乘性噪声的精确表达式,为研究量子电路退相干提供了新方法。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Single-photon heat conduction in electrical circuits
研究了超导微波谐振腔中弱耦合电阻间的光子热传导。在足够低的温度下,电阻之间交换的热的主要部分通过腔的基模的单光子激发来传输。这种单光子热传导的表现应该是实验观察到的与当前的最先进的状态。我们的计划可能会被利用在远程无干扰的电子元件的温度控制和环境工程的超导量子比特耦合到腔。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating the Quantum State of an Electrical Circuit
我们已经设计并运行了一个超导隧道结电路,它表现为一个两能级原子:“量子”。它的量子态的任意演化可以用一系列微波脉冲编程,并且状态的投影测量可以由脉冲读出子电路执行。所测量的量子相干性Qphi=25000的品质因数足够高,使得可以设想基于这种类型的电路的固态量子处理器。
2002-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Rabi oscillations, Ramsey fringes and spin echoes in an electrical circuit
我们提出了一个超导隧道结电路,它表现为一个可控的原子,其基态和第一激发态形成一个有效的自旋1/2。通过施加微波脉冲,我们已经在这个电路上进行了实验,演示了控制操纵的自旋:拉比进动,拉姆齐干涉,和自旋回波。
2002-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ultrafast electrical control of dipolariton-based optical circuits with a few femto-joul per bit power consumption
提出利用波导激子–偶极极化激元实现GHz超快电调控的光学晶体管,以约3 fJ/bit能耗和25 μm²有源面积支撑超低功耗可重构光子电路。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Non-linear phenomena in electrical circuits: Simulation of non-linear relativistic field theory and possible applications
提出了一种基于特殊反馈馈电电路的非加速器非低温量子场效应模拟器。用它可以研究包含现代场论中基本概念但在自然界中并不以单独形式存在的场模型。此外,一些场现象可能会发现技术应用凭借电类比。
1999-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Cavity quantum electrodynamics for superconducting electrical circuits: an architecture for quantum computation
我们提出了一个可实现的架构,使用一维传输线谐振器,以达到超导电路中的腔量子电动力学的强耦合极限。腔光子耦合到相邻电路(量子位)的量子化激发的真空拉比频率可以很容易地超过腔和量子位的阻尼率。这种架构作为原子物理学实验的宏观模拟以及对于量子计算和控制都是有吸引力的,因为它提供了对自发发射的强抑制,潜在地导致大大增强的量子比特寿命,允许多个量子比特的状态的高保真量子非破坏测量,并且具有用于由厘米距离分离的量子比特的纠缠的自然机制。此外,它将允许产生对量子通信至关重要的微波光子态。
2004-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Realizing efficient topological temporal pumping in electrical circuits
本研究在电路网络中利用有源电路元件实现了一种拓扑绝热泵,能够稳定持久地泵浦电压信号,并通过从边缘能带结构推导Chern数验证了系统的拓扑性质。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Novel circuit design for high-impedance and non-local electrical measurements of two-dimensional materials
二维材料为未来量子技术的发展提供了一个新的平台。然而,拓扑绝缘状态,非局部电阻和带隙调谐在原子级薄的材料的电气特性,可以强烈地影响由测量电子产生的寄生信号。共模电压、同轴电缆中的介质泄漏和交流放大器的有限输入阻抗可以掩盖这种高阻抗状态的真实性质。在这里,我们提出了一种光隔离器电路,它通过将电流注入与电压感测电路电解耦来获得这种状态。我们基准我们的设备对两个国家的最先进的测量:非本地电阻的石墨烯霍尔酒吧和转移特性的WS2场效应晶体管。我们的系统可以快速表征二维材料中的新型绝缘态,在未来的量子技术中具有潜在的应用。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
AFM manipulation of gold nanowires to build electrical circuits
我们介绍了扫描探针辅助纳米线电路(SPANC)作为一种新的方法来制造电极的电输运性质的表征在纳米尺度。SPANC使用原子力显微镜(AFM)来操纵纳米线,以创建复杂且高导电性的纳米结构(路径),其作为纳米电极工作,允许其他纳米物体的连接和电气特性。通过在机械接触时金纳米线的自发冷焊形成路径,导致约9欧姆/结的优异接触电阻。SPANC是一种易于使用且具有成本效益的技术,可制造清洁的纳米器件。因此,这种新方法可以补充和/或替代其他成熟的方法来制造纳米电路,如电子束光刻(EBL)。SPANC制造的电路很容易重新配置,而且它们的制造不需要使用聚合物和化学品。在这项工作中,我们提出了几个例子,说明这种方法的能力,允许强大的设备制造和几个纳米物体的大小下降到aprox的电特性。10 nm,远低于目前使用标准可用技术的器件中能够接触的最小尺寸(约30 nm)。重要的是,我们还提供了薄锑薄片的薄层电阻的第一个实验测定。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical driving of X-band mechanical waves in a silicon photonic circuit
减少能量耗散是经典和量子技术的中心目标。光学在降低长距离通信链路的功耗方面取得了巨大成功。随着移动、量子和云技术的兴起,将这一成功扩展到更短的链接至关重要。电光调制器是这种链路中耗散的关键贡献者。许多重要的机制,如自由载流子调制和普克尔斯效应的变化,目前追求,但很少有研究的机械运动作为一个电光机制在硅。在这项工作中,我们演示了电驱动和光读出的7.2 GHz的机械模式的硅光子波导。电驱动是电容性的,并且可以在任何材料系统中实现。测量结果表明,在我们的系统中,机械介导的光学相位调制比背景相位调制的效率高两个数量级。我们的演示是在可扩展的光子平台中实现高效光机电器件的重要一步。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Electrical Circuit Modelling of Nanofluidic Systems
本文以纳米通道阵列替代复杂纳米多孔膜,建立并联单元胞电阻及串联电阻分解的等效电路模型,并经仿真与实验验证,可用于纳米流体器件分析与设计。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.chem-ph
Scale-tailored localization and its observation in non-Hermitian electrical circuits
该研究提出由长程非对称耦合导致的尺度定制局域化,揭示其模式数与局域长度仅随耦合范围标度,并在非厄米电路中完成实验观测。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Electrical analogue of one-dimensional and quasi-one-dimensional Aubry-André-Harper lattices
本文提出在电路中利用AAH模型实现关联无序,通过双端口阻抗研究局域化,并观察到从高导到低导的相变。
2023-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Geometrical description and Faddeev-Jackiw quantization of electrical networks
本文提出集总元件电路的系统化几何一阶动力学框架,利用 Faddeev-Jackiw 方法处理约化流形与奇点,实现非线性、非互易及超导量子电路的可正则量子化 Hamiltonian 自动构造。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP