Tutorial on Electromagnetic Nonreciprocity and Its Origins
本教程提供了一个直观和具体的电磁非互易性的现象，这将是有用的工程或物理背景的读者的描述。时间反演的概念和它的不同定义进行了讨论，特别强调它与互惠概念的关系。从Onsager互易关系出发，给出了Lorentz定理的推导过程，并讨论了电磁系统中互易性的其他含义。接下来，我们确定了所有可能的路线工程非互易设备，并详细分析其中三个：基于外部偏置，基于非线性和时变系统。不同的非互易装置的操作原理进行了解释。讨论了互易系统中非互易效应和非对称传输的相似性和根本区别。除了对该主题的教程描述外，手稿还包含原始发现。特别是，在线性双各向异性介质的基础上的空间和时间反转对称性的互易性和非互易现象的一般分类。这种分类是一种强大的工具，可以在具有相同物理起源的看似不同的效应之间进行类比，并可用于预测新的电磁现象。进一步推导了时变系统的电磁互易定理，并讨论了其适用性。
2020-07-24 physics.app-ph physics.optics
Magnetic-free terahertz nonreciprocity via temporal dissipative barriers
本文提出一种利用时间耗散势垒实现无磁太赫兹非互易性的方法，通过光激发载流子产生瞬态损耗，结合暗模式增强隔离效率，实验实现超过20分贝隔离，为小型化集成非互易器件提供新途径。
2025-08-07 physics.app-ph physics.optics
Maxwell's demon-like nonreciprocity by non-Hermitian gyrotropic metasurfaces
我们表明，麦克斯韦的恶魔般的非互易性可以支持在一类非厄米回转超颖表面的线性制度。所提出的超颖表面的功能就像一个只传输的麦克斯韦恶魔，在一对光子能量下工作。基于多次散射理论，我们建立了一个双偶极子模型来解释导致反对称非互易传输的潜在机制。这些结果可能会启发新的设计紧凑的非互易光子器件。
2021-04-23 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
All-optical nonreciprocity due to valley polarization in transition metal dichalcogenides
非互易性和非互易性光学器件通过强制光的单向传播在现代光子技术中起着至关重要的作用。目前，大多数非互易器件都是由一类特殊的低损耗铁氧体制成的，这种铁氧体在外部静态磁场的存在下会表现出磁光响应。虽然打破了传输对称性，但由于铁氧体在光波长处的非互易响应特性较弱，无法满足光子电路小型化的需要，并且不容易集成到片上光子系统中。这些挑战导致了依赖于打破时间反演对称性的无磁方法的出现，例如，利用非线性效应及时调制光学系统。在这里，我们展示了一个全光学方法的非互易性的基础上，非线性谷选择性响应过渡金属二硫属化物（TMD）。这种方法克服了磁性材料的限制，并且不需要外部磁场。我们提供了实验证据的光致非互易性单层WS 2由圆偏振光泵浦。非互易性源于谷选择性激子-激子相互作用，引起由圆偏振泵浦场控制的非线性圆二色性。我们的实验结果揭示了一个显着的效果，即使在室温下，尽管相当大的间隔散射，显示出潜在的实际应用中的无磁非互易平台。作为一个例子，我们提出了一个设备的计划，以实现一个光隔离器的基础上通过氮化硅（SiN）环形谐振器集成的光偏置TMD单层。
2020-07-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Nonreciprocal metasurfaces with epsilon-near-zero materials
本研究展示了一种基于氧化铟锡介电常数近零区域的超快非互易超表面，工作在1200-1300纳米波段，实现幅度和相位非互易，为纳米尺度波前控制开辟新途径。
2025-01-23 physics.app-ph physics.optics
Nonreciprocity and magnetic-free isolation based on optomechanical interactions
诸如隔离器和环行器之类的光子非互易组件为光学电路提供高度期望的功能。这激发了对打破互易性的机制的积极调查，并在片上系统中提出了磁光效应的替代方案。在这项工作中，我们使用光机相互作用来强烈打破紧凑系统中的互惠性。我们得到最低的要求，以创建nonreciprocities在一个广泛的类的系统，耦合两个光学模式的机械模式，突出的重要性，光学偏置模式在一个受控的相位差。我们实现了这些原则，在硅微环光机械谐振器，并使用定量外差光谱演示高达10 dB的光隔离在电信波长。我们发现，非互易传输被保存为非简并模式，并证明非互易参量放大。这些结果开辟了一条路线，利用各种非互易效应的光学机械系统在不同的电磁和机械频率制度，包括光学机械超材料与拓扑非平凡的属性。
2016-07-25 physics.optics
Kerr Nonlinearity Induced Nonreciprocity in dissipatively coupled resonators
针对线性情形无非互易性的双谐振器-波导耗散耦合系统，论文基于 Hamiltonian 与输入-输出关系证明 Kerr 非线性及双稳性可产生显著且可独立监测的非互易激发。
2024-04-26 physics.optics
Optomechanically induced nonreciprocity in a three-mode optomechanical system
我们建议创建光学非互易性的三模式光学机械系统，包括一个机械和两个光学模式，其中机械模式耦合的光学模式之一。系统的光学非互易响应是基于光机相互作用引起的非线性。然而，非线性是观察非互易性的必要条件，但不是充分条件。解析地证明了系统对经典驱动场非互易响应的另一个必要条件。数值分析了参数对系统非互易响应的影响。三模光机系统为实现强光信号场的非互易性提供了平台。
2018-12-31 physics.optics quant-ph
Transmission Nonreciprocity in a Mutually Coupled Circulating Structure
打破洛伦兹互易性被认为是光场非互易传输的先决条件，因此线性光学系统非互易性的可能性大多被忽略。提出了一种三个相互耦合的微腔或光纤环结构来实现光学非互易性。虽然它与来自两个不同输入端口的场的耦合是恒定相等的，但这种系统在其中一个腔中的光增益饱和或不同腔中的循环场的不对称耦合的情况下不连续地传输它们。光纤环构成的结构可以作为一个与时间无关的线性系统进行非互易传输，而不会破坏洛伦兹互易性。同时从两个不同端口输入的光隔离，甚至近似的光隔离器操作都可以用该结构实现。
2019-08-08 physics.optics
Current-induced nonreciprocity and refraction-free propagation in a one-dimensional graphene-based photonic crystal
非互易光子器件在调节电磁波的传播方面起着重要的作用。本文从理论上研究了直流偏压下一维石墨烯基光子晶体中横磁模的非互易特性。我们发现，漂移的电子驱动的外部直流电场可以引起非常不对称的色散图。此外，当漂移电子与入射波矢量的法线分量反平行地行进时，负折射被强烈抑制，导致光的能量沿着直流电流的方向流动。我们的理论研究结果可以用来设计非互易纳米光子器件，使光传播没有折射。
2020-07-20 physics.optics
Reversible nonreciprocity in photonic structures infiltrated with liquid crystals
我们演示了如何实现可逆的非互易光学响应的周期性光子结构与一对缺陷，其中之一是一个非线性液晶缺陷层。双缺陷层结构在低强度下是对称的，并且在对应于液晶的光学重新排序的功率阈值以上变得不对称。我们发现，非互易效应可以通过改变波长作为结构内的缺陷模式相关的光局部化的结果来逆转。
2009-10-08 physics.optics
Nonreciprocal light propagation induced by a subwavelength spinning cylinder
非互易光学器件在通信和传感的光操纵中具有广泛的应用。光学非互易性的非磁性机制对于高频片上应用是高度期望的。本文研究了亚波长自旋圆柱诱导的介质波导中光传播的非互易特性。我们发现圆柱体的手征模可以通过横向自旋轨道相互作用引起与波导的单向耦合，导致导波在相反方向上传播时的不同传输，从而导致光学隔离。我们揭示了依赖于各种系统参数，包括模式阶数，自旋速度和耦合距离的非互易性。结果表明，高阶手征模和较大的自旋速度通常会产生较强的非互易性，并且存在一个最佳圆柱-波导耦合距离，在该距离处光隔离度达到最大。我们的工作有助于理解亚波长移动结构中的非互易性，并可以在集成光子电路，拓扑光子学和新型超颖表面中找到应用。
2022-04-23 physics.optics
Nonreciprocity light propagation in coupled microcavities system beyond weak-excitation approximation
提出了一种非互易光在两个耦合腔系统中传输的方案，其中一个光学微腔与一个二能级量子发射体耦合。对于奇偶校验时间（\textrm{PT}）系统的情况（即，主动-被动耦合腔系统），在弱激发近似下，腔增益可以显著增强量子发射体与腔场相互作用引起的光学非线性。在适当的参数范围内，由于巨非线性效应，光传输可以实现高隔离度、无损耗的非互易传输。此外，我们的计算表明，非互易光的传输不会受到光学双稳引起的不稳定输出光强的影响，甚至可以通过适当地调节系统参数来切换非互易光的传输方向。
2016-05-06 physics.optics quant-ph
Dynamic Nonreciprocity with a Kerr Nonlinear Resonator
片上光学非互易器件是集成光子系统和可扩展量子信息处理的重要器件。非线性光隔离器和环行器因其在集成光路中的重要作用而受到广泛关注。然而，基于克尔或类克尔非线性的光学非互易器件在前向和后向信号同时共存于非线性系统中时会受到动态互易性的影响。在这里，我们从理论上提出了一种实现片上非线性隔离器和循环器的动态非互易性的方法。动态非互易性是通过自克尔非线性和交叉克尔非线性对环形腔谐振频率的手征调制实现的。这项工作表明动态非互易性与克尔非线性谐振腔可以是一个重要的一步集成光学隔离。
2022-11-10 physics.optics
Passive Bias-Free Nonreciprocal Metasurfaces Based on Nonlinear Quasi-Bound States in the Continuum
该研究利用硅三阶非线性和q-BICs，设计面外不对称与面内对称破缺结合的超薄自由空间超表面，实现超过10 dB非互易透射且插入损耗低于3 dB。
2022-10-23 physics.optics
Persistent Directional Current at Equilibrium in Nonreciprocal Many-Body Near Field Electromagnetic Heat Transfer
通过对磁光纳米粒子组成的系统的研究，考虑了非互易性在近场热传递中的作用，证明了在热平衡条件下，非互易多体系统的热传递可以支持持续的定向热流，而不违反热力学第二定律.这种持续的定向热流不可能出现在互易系统中，而只能出现在传热的多体系统中。因此，非互易性的使用指向一个新的制度，近场热传递的热流控制在纳米尺度。
2016-09-23 physics.optics
Large quantum nonreciprocity in plasmons dragged by drifting electrons
本文预测并验证了源自布洛赫波函数量子度规的量子等离激元多普勒频移，在扭转双层石墨烯中实现高达20%的非互易性，证明其在莫尔系统中优于经典机制。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nanoscale optical nonreciprocity with nonlinear metasurfaces
本文提出一种基于硅与VO2混合纳米谐振器二维阵列的非线性超表面，利用光触发VO2相变实现无需外部偏置的纳米级宽带光学非互易性。
2024-04-23 physics.optics
Nonreciprocal high-order sidebands induced by magnon Kerr nonlinearity
我们提出了一种有效的方法来创建强大的非互易性的高阶边带，包括第一，第二和第三阶边带，在微波频率。这种方法依赖于由两个微波腔和一个钇铁石榴石（YIG）球组成的腔磁振子系统中的磁振子克尔非线性。通过控制YIG上的驱动功率以及YIG中的磁振子模与驱动场之间的频率失谐，可以增强有效克尔非线性，从而诱导强透射非互易性。更有趣的是，我们发现边带阶数越高，传输非互易性越强，其特征是在最佳失谐状态下具有更高的隔离比。这样一系列等间距的高阶边带除了可以构成高性能的片上非互易器件外，在频率梳状精密测量中也有潜在的应用。
2021-06-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Correlated Nonreciprocity around Conjugate Exceptional Points
本研究利用含两种T对称有源变体的双模平面波导系统，基于共轭例外点的反向手性实现关联非互易光动力学，探究非线性对非互易隔离比的增强作用，为非互易光学器件构建提供新平台。
2023-08-25 physics.optics
Intrinsic nonreciprocal bulk plasmons in noncentrosymmetric magnetic systems
本文基于对称性分析揭示非中心对称磁系统中体等离激元的本征非互易传播，阐明其由量子度量联络和量子度量偶极子等能带几何量决定，并通过Qi-Wu-Zhang模型及转角双层石墨烯数值验证。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Perfect nonreciprocity by loss engineering
实现低插入损耗和高对比度的非互易传输是单向光通信和信息处理的迫切需求。在这里，我们提出了一个通用的方法来实现完美的非互易性，允许无损单向传输工程能量损失。中间模的损耗引起相位滞后，影响能量传输的间接通道，这与能量传输方向无关。当直接传输信道与间接有损传输信道共存时，双信道干扰可以被调谐为同时对于从最右模式到最左模式的后向传输和对于从最左模式到中间模式的前向传输是破坏性的。前者的干扰结果对应于100%的非互易对比度，后者保证零插入损耗的前向传输。此外，我们的计划还允许在一个宽的带宽上的非互易性响应，通过增加损耗，同时保持完美的非互易性谐振。对损耗的鲁棒性表明，我们的方案是有利的，在实现非互易光学器件的高性能。
2023-02-07 physics.optics
Coherent control of nonreciprocal optical properties of the defect modes in 1D defective photonic crystals with atomic doping
本文研究原子掺杂缺陷光子晶体的PT对称破缺，证明无需例外点即可使缺陷模式的反射与吸收非互易，并可通过驱动场和耗散率相干调控。
2025-02-19 physics.optics
Optical nonreciprocity and optomechanical circulator in three-mode optomechanical systems
我们证明了在一个三模光机系统，其中一个机械模式是光机耦合到两个线性耦合的光学模式同时光学非互易响应的可能性。两个光机耦合率之间的相位差打破了三模光机系统的时间反演对称性，从而导致了系统的光学非互易性。此外，三模光机系统还可以用作两个光学模式和一个机械模式的三端口环行器，我们称之为光机环行器。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Space-Time Modulated Loaded-Wire Metagratings for Magnetless Nonreciprocity and Near-Complete Frequency Conversion
近年来，利用时空调制实现无磁非互易性在电磁学和声学领域都取得了重大进展。到目前为止，这种方法导致了过多的非互易设备，如隔离器和环行器，在不同的频谱部分，导波。另一方面，对于在自由空间中传播的波的非互易装置，已经进行了非常少的工作，其也可以具有许多实际应用。例如，理论上表明，如果表面阻抗算子在空间和时间上连续调制，则可以获得超颖表面的非互易散射。然而，实现这种超颖表面的主要挑战是由于在空间和时间上调制构成超颖表面的许多亚波长单位单元所需的高复杂性。在本文中，我们表明，时空调制的metagrates可以导致强烈的非互易性的反应，尽管事实上，他们是基于电大的单位细胞。我们特别专注于加载时间调制电容的金属丝元器件。我们使用离散偶极近似和特设的时间调制粒子的极化率理论的推广，并证明了一个有效的非互易异常反射（衍射）与有效的频率转换。因此，我们的工作开辟了一个场地，走向一个实际的设计和实施的高度非互惠无磁超颖表面在电磁学和声学。
2019-06-17 physics.app-ph physics.optics
Nonreciprocity and unidirectional invisibility in three optical modes with non-Markovian effects
本研究构建三模式耦合光学系统，利用相干与耗散耦合实现大隔离比非互易性及零阻尼条件下的单向不可见性，并扩展至非马尔可夫环境，为量子非互易器件调控提供新途径。
2025-03-29 physics.optics
Characteristic Modes of Nonreciprocal Structures
本文将特征模分解的散射公式推广到无损耗非互易散射体，揭示了非对称相位递进等新现象，并提出了基于模态数据的非互易性指标。
2023-12-22 physics.class-ph physics.comp-ph physics.optics
Giant bias-free nonreciprocity for unpolarized light via synthetic motion
本研究提出一种全被动亚波长超表面，利用涡旋态铁氧体纳米盘与连续谱中准束缚态结合，实现无偏置、偏振无关的巨幅非互易方向性二色性，并给出可扩展制造方案，应用于非互易光子器件。
2025-10-15 physics.optics
Optical switching of antiferromagnetic domains by nonreciprocal heat current
Radboud University（拉德堡德大学）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）
研究利用非互易热电流，通过中红外光实现磁电反铁磁体LiFePO₄中反铁磁畴的确定性切换，克服了基于共振的光学切换方案的光谱和材料限制，证明非互易性可用于光控对称破缺相。
2026-07-07 cond-mat.str-el physics.optics
Unlock giant nonreciprocity via multi-valued behavior of non-Hermitian zero-index materials
本研究通过设计非厄米零折射率磁光超波导，利用奇异点引入多值特性，实现了远超磁光材料限制的光学非互易性，实验上在1575 nm附近获得47.78 rad/mm的非互易相移和53.9 dB/mm的非互易损耗，比现有器件高一个数量级，并适用于微波至可见光频段。
2025-09-07 physics.optics
Chirality-induced quantum nonreciprocity
本研究建立手性非厄米平台，通过翻转光束传播方向调控两通道间量子关联，实现非互易量子效应，并扩展至多色边带，为定向量子网络和非互易量子计量提供新途径。
2025-04-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Thermal noise cancellation for optomechanically induced nonreciprocity in a whispering-gallery-mode microresonator
针对单光子/少光子水平光力学非互易效应中的热噪声抑制难题，本文提出在回音壁模式（WGM）微谐振器中通过量子干涉消除热噪声的方案，实现非互易传输与放大，无需预冷机械模式至基态。
2024-11-28 physics.optics quant-ph
Nonreciprocal thermal radiation based on Fibonacci quasi-periodic structures
在热辐射领域中，违反基尔霍夫定律是非常重要的。然而，由于天然材料的弱非互易性，有必要设计新的结构来打破发射和吸收之间的平衡。本文将磁光材料引入到Fibonacci光子晶体中。借助于磁光材料的非互易性和Tamm等离子体激元的激发，可以实现强的非互易热辐射。当入射角为60 °时，在16 μm波长处的吸收与发射之差可达0.9。计算了磁场的分布，以验证其物理起源。通过设计结构参数，发现在较短的波长和较小的入射角下，可以获得较强的非互易热辐射。结果表明，斐波那契磁光子晶体是一种很有前途的候选人，工程的非互易发射的各种要求。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Zak Phase Induced Topological Nonreciprocity
本文提出在室温原子的一维SSH超辐射晶格中，利用Zak相与原子热运动的耦合使双向传播探测场获得不同吸收，从而实现无需二维结构的拓扑光学非互易性。
2024-09-26 physics.optics quant-ph
Reconfigurable nonreciprocity with nonlinear Fano diode
我们提出了一个动态可调的非互易响应波传播采用非线性法诺共振。我们证明了在相反方向上传播的波的透射对比度可以由激励信号控制。特别地，单向传输可以在脉冲的不同时间翻转，类似于具有{ \em动态可重构非互易性}的二极管操作。其关键机制是线性和非线性Fano共振之间的相互作用，允许可调谐的单向波传播和可调透射对比度。我们进一步提出了一个现实的光子学的例子，证明了非互易性的属性可以使用泵浦脉冲动态操纵，基于一般的理论模型。
2013-11-11 physics.optics
Broadband and giant nonreciprocity at the subwavelength scale in magnetoplasmonic materials
我们揭示了一个以前被忽视的波传播制度磁化等离子体（gyrotropic）材料具有可比的等离子体和回旋频率，这使得一个巨大的和宽带（非色散）的非互易响应。我们表明，这种效果是由于一种自然形式的色散补偿，最终源于因果关系的陀螺等离子体介质，这使得存在一个低损耗的频率窗口异常非单调色散的异常模式的原理的微妙的影响。这与传统的无源材料形成鲜明对比，对于传统的无源材料，介电常数色散函数的频率导数在低损耗区域中总是为正的。这些发现为在操作带宽和紧凑性方面实现卓越的非互易元件铺平了道路，并且尺寸减少了几个数量级。作为一个相关的例子，我们认为锑化铟（InSb）理论上证明了一个深亚波长，宽带，太赫兹隔离器在适度的磁偏置下，在室温下工作。
2020-10-22 physics.optics
Nonreciprocal thermal radiation in ultrathin magnetized epsilon-near-zero semiconductors
首次实验验证超薄磁化InAs半导体在ENZ频率下打破基尔霍夫热辐射定律，实现大于0.6的吸收与发射差异，并灵活调控单频、双频及宽带非互易热辐射，为革新下一代非互易能量器件奠定基础。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Nonreciprocal transmission of electromagnetic waves with nonlinear active plasmonic metasurfaces
非互易性对于光学信息处理、全双工通信和保护敏感激光设备免受不必要的反射是重要的。然而，这是非常具有挑战性的，以获得强的非互易响应的光学频率，特别是当纳米结构被认为是。在这项工作中，我们解决了这个问题，展示了一个紧凑的双面等离子体元表面，作为一个新的非互易传输过滤器在近红外频率。所提出的纳米结构易于实际实现，因为它是由两个不同尺寸的银纳米带放置在一个介电间隔层的两侧。所引入的增益导致在线性操作制度中的异常点形成，其中由于损耗补偿而从所提出的非厄米特奇偶时间对称纳米尺度系统实现单向完美传输。当考虑其非线性响应时，所展示的等离子体超颖表面在纳米级上打破了洛伦兹互易定律，这主要是由于其空间非对称几何结构与增强的非线性相结合。在相对较低的输入光强下，实现了从相反方向具有单位透射对比度的强宽带非互易性。此外，具有显著对比度的非对称非线性三次谐波产生也由相同的非互易超颖表面设计示出。这项工作的结果可以导致实现各种新的自诱导非互易纳米光子配置，如集成超快开关，纳米保护涂层和非对称定向成像设备。
2022-12-05 physics.optics
Realizing Nonreciprocal Linear Dichroism and Emission from Simple Media
本研究挑战了常规材料无法实现光学非互易性的认知，通过手性-线性光学干涉，在易加工的宏观对称材料中实现了非互易线性二色性与发射，提出设计规则并为可扩展偏振光子调控提供新可能。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonreciprocal Quantum Batteries
本文通过储库工程引入非互易性，实现从充电器到电池的定向能量流，使电池能量提升四倍，并扩展至手性网络以增强存储容量。
2024-01-10 physics.optics quant-ph
On the nonreciprocal propagation of light waves in asymmetric lossy system of thin films
本文从理论和实验上证明，在由有损薄膜构成的被动非对称光学系统中无需电磁耦合、时间变化或非线性条件即可实现光波的非互易传播，可用于被动非互易器件。
2025-08-18 physics.optics
Nonreciprocal Coupling Induced Non-Hermitian Entanglement in Optomechanical Systems
Northeast Normal University（东北师范大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Shangrao Normal University（上饶师范学院）
本文研究非厄米光机械系统中奇异点对纠缠的增强作用，并通过旋转谐振器实现经典与量子非互易性的切换。
2026-10-05 physics.optics
Floquet engineering of nonreciprocal light-induced dipolar interactions
Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳量子科学与技术中心，物理学院，维也纳大学）；Institute for Complex Quantum Systems, Ulm University（复杂量子系统研究所，乌尔姆大学）
研究通过Floquet驱动相互作用与光学力的非 reciprocity，实现光子晶格中非 reciprocal偶极相互作用的操控，展示了光束分裂器、单模和双模压缩操作及负质量振荡器的特征，为非 Hermitian多体物理和集体量子光机力学研究提供了工具。
2026-05-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonreciprocal rotating power flow within plasmonic nanostructures
我们从理论上探讨了嵌入磁光材料中的亚波长等离子纳米结构内电磁场的非互易近区操纵的概念。我们推导出一个分析模型，预测一个强大的，磁光诱导的时间反演对称性破缺的局部等离子体共振拓扑对称结构。我们的等离子体激元激发的数值模拟揭示了相当大的近区功率流旋转在这样的混合纳米结构，表现出纳米非互易性。这可以被认为是在纳米尺度上调谐等离子现象的另一种机制。
2012-12-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
All-optical diode via nonreciprocal nonlinear absorption and interfacial charge transfer in two-dimensional van der Waals heterostructures
本文提出一种基于二维范德华NbC/GaS异质结中非互易非线性吸收与界面电荷转移的全光二极管原型，通过模拟与实验验证了其协同机制，具备高集成度与可扩展性，推动了非线性光电器件的微型化。
2025-05-30 physics.optics
Quantum noise induced nonreciprocity for single photon transport in parity-time symmetric systems
本文研究宇称-时间对称耦合光学系统中量子噪声对单光子传输的影响，发现量子噪声可诱导非互易光传播，且在PT破缺相中显著增强波导透射强度的不对称性。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonreciprocal total cross section of quantum metasurfaces
由于非线性散射体之间的经典相互作用而产生的非互易性，为量子信息处理和量子计算提供了一种很有前途的控制激发转移的方法，因而受到量子学界的广泛关注。在这项工作中，我们探讨了实现由两个平行的二能级原子周期阵列形成的一对量子超颖表面的大部分非互易总截面的可能性。我们表明，大的非互易响应可以在这样的非线性系统中通过控制原子的位置和它们的跃迁频率，而不需要的环境中，原子被放置是非互易的。我们证明了这种效果与人口的缓慢衰减的暗态，这是至关重要的，以获得大的非互易响应的连接。
2022-12-07 physics.optics quant-ph
Nonreciprocal quantum photon-pair source with chiral ferroelectric nematics
本文在微纳尺度手性铁电向列相流体中利用螺旋准相位匹配实现高效非互易量子光子对源，获得创纪录亮度与22.6 dB隔离度。
2025-03-14 physics.optics quant-ph
Enhancement of Quantum Excitation Transport by Photonic Nonreciprocity
两个二级发射器之间的增强的相互作用（例如，利用非互易性光子介质对原子进行光传输，可以在从量子信息科学到生物检测的广泛领域中受益。在这里，我们提供了一个详细的分析，为什么非互易光子介导的相互作用增强原子间激发传输效率。我们研究了一个由两个两能级发射器嵌入在一个通用的光子环境中的系统。通过比较对称和非对称的光子交换，我们分析表明，打破电磁互易性使得合作衰变率超过自发衰变率，即使在一个不对称的均匀系统。这意味着发射器的激发必须主要衰减到另一个发射器中，而不是泄漏和耗散到储存器光子模式中。我们还提供了一个例子，其中一个两级发射器链主要通过等离子体波导的倒易模式相互作用。然后，我们表明，在这样的系统中，通过驱动直流电流通过等离子体材料来打破互易性，可以大大增加从一个发射器到另一个发射器的光子发射的概率，从而导致量子能量传输效率的数量级增强。
2022-04-26 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system
声子共振器在从引力波探测器到蜂窝电话的设置中起着重要作用。它们可作为高性能换能器、传感器和滤波器，提供低功耗、可调谐耦合到各种物理系统，并与各种频率、材料和制造工艺兼容。声子谐振器的系统通常服从互易性，这确保了任何两个谐振器之间的声子传输系数与传输方向无关。必须打破互易性以实现在谐振器之间提供声能的单向传播的装置（诸如隔离器和循环器）。这些器件对于保护有源元件、减轻噪声和操作全双工收发器至关重要。到目前为止，非互易声子器件还没有结合强大的操作所需的功能：强非互易性，原位可调谐性，紧凑的集成，和连续操作。此外，它们仅适用于相干信号（而不是波动或噪声），并且仅在行波系统（而不是谐振器）中实现。在这里，我们描述了一个腔光学机械方案，产生强大的声子谐振器之间的非互易耦合。该方案提供约30 dB的隔离，并且可以通过施加到腔体的驱动音的相位简单地进行原位调谐。此外，通过直接监测谐振器的动态，我们表明，这种非互易性可以用来控制热波动，这种控制代表了一种新的资源，用于冷却声子谐振器。
2018-07-10 physics.optics quant-ph
