All-optical scattering control in an all-dielectric quasi-perfect absorbing Huygens metasurface
本文在硅基准完美吸收惠更斯超表面上，通过光热效应实现了对前向和后向散射的全光动态控制，后向散射截面加倍而前向减半，为硅光子器件提供了新方案。
2022-10-03 physics.optics
Light stops at exceptional points
大约20年前，光在钠的超冷原子云中的速度被减慢到低于真空速度的$10^{-7}$。当耦合激光器突然关闭时，一个慢光脉冲可以印在冷原子上，这样它就可以被读出并再次转换为光子。在这个过程中，光通过吸收它并将其形状存储在原子系综中而停止。或者，光可以停止在光子晶体波导的带边，在那里群速度为零。在这里，我们扩展的现象停止光的宇称时间（PT）对称系统的新领域。我们表明，零群速度在PT对称光波导可以实现，如果系统是在一个例外的点，两个光学模式合并。这种效应可以在很宽的频率和带宽范围内的光脉冲进行调谐，正如我们在具有增益和损耗的耦合波导系统中所展示的那样。
2018-01-03 physics.optics
Natural exceptional points in the excitation spectrum of a light-matter system
本研究在激子-极化激元系统中通过光学调控耦合观测到不依赖空间或偏振自由度的自然例外点，并证实其不同于激光阈值，为非厄米现象研究提供新手段。
2023-06-02 cond-mat.quant-gas physics.optics
Arbitrary-Order Scattering Exceptional Points in Configurable Non-Hermitian Zero-Index Materials
Soochow University（苏州大学）；Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学）；Jiangsu Physical Science Research Center（江苏省物理科学研究中心）
提出可配置非厄米零折射率材料网络，通过嵌入损耗/增益掺杂剂实现从2到N阶的任意阶散射奇异点，并展示高阶奇异点对微扰的超灵敏响应。
2026-06-05 physics.optics
Quasinormal modes expansions for nanoresonators made of absorbing dielectric materials: study of the role of static modes
Universit\'e Paris-Saclay, Institut d'Optique Graduate School, CNRS, Laboratoire Charles Fabry, 91127, Palaiseau, France
研究吸收性介电材料纳米谐振器的准正态模式展开，发现零本征频率的静态模式提供关键非共振贡献，对准确重建内部场及消光与吸收截面至关重要。
2021-01-04 physics.optics
Merging the characteristics of an exceptional point and a quasi-bound state in the continuum in nanophotonic cavities
通过引入激发相位自由度，克服非厄米两模系统本征值分析的局限，在纳米光子腔中实现异常点与连续谱中准束缚态的融合，并显著提升品质因子。
2026-07-15 physics.optics
Quantum noise and mode nonorthogonality in nonhermitian PT-symmetric optical resonators
PT对称光学谐振器将吸收区域与有源放大区域相结合。后者是通过自发发射和受激发射产生的辐射源，其包含量子噪声并可导致激光。我们计算频率分辨的输出辐射强度，这样的系统，并将其与一个合适的措施，过量的噪声和模式的非正交性。线形的不同取决于发射线是孤立的（如弱放大的，几乎厄米特系统）还是重叠的（如与自发PT对称性破缺相关的例外点附近的几乎简并共振）。计算进行散射输入输出形式主义，并说明了准一维谐振器设置。在我们的推导中，我们还考虑了放大区和吸收区不对称的谐振腔的更一般的情况。
2011-09-22 physics.optics
Robust exceptional point of arbitrary order in coupled spinning cylinders
例外点（EP），即，本征值和本征向量合并的非厄米特简并可以通过调节非厄米特系统中不同模式的增益/损耗对比度或通过设计模式的非对称耦合来实现。在这里，我们展示了一种机制，可以实现EP的任意顺序，通过采用非互易耦合的自旋圆柱体坐在一个介质波导。自旋运动打破了时间反演对称性，消除了圆柱体相反手征模的简并性。在线偏振平面波的激发下，一个圆柱体的手征模可以通过与波导的消逝波相关的自旋-轨道相互作用单向耦合到另一个圆柱体的相同模。该结构可以产生对自旋翻转扰动鲁棒的任意阶EP，与依赖于自旋选择性激发的常规系统相反。此外，我们表明，在所提出的系统中的高阶EP伴随着增强的光隔离，这可能会发现在设计新型光隔离器，非互易光学器件，和拓扑光子学的应用。
2021-05-25 physics.optics
Dual-state control of lasing and absorption via conjugate exceptional points
Singapore University of Technology and Design (SUTD)（新加坡科技设计大学）；Mahindra University（马欣德拉大学）；Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学）
本文通过增益损耗工程在法布里-珀罗微腔中实现一对共轭二阶异常点，从而实现对激光和相干完美吸收的双态操作与控制。
2026-05-22 physics.optics
Symmetry-protected higher-order exceptional points in staggered flatband rhombic lattices
高阶例外点作为非厄米特系统谱中的多重简并点，引起了多学科领域的广泛关注。然而，由于系统对称性的严格要求，构造高阶EP仍然是一个挑战。在这里，我们表明，高阶EP可以明智地制造PT对称交错菱形晶格不仅引入现场增益/损耗，但也nonHermitian耦合。由于非厄米手征/亚晶格对称性，零能平带持续存在，并且在这些系统中出现受保护的三阶EP（EP 3），但是发生不同的相变和传播动力学。具体地，在现场增益/损耗的存在下，EP 3出现在布里渊区（BZ）边界处。单点激发在PT -破坏阶段显示指数幂增长。同时，一个几乎平坦的带时，施加一个小的晶格微扰。对于非厄米耦合的晶格，EP 3出现在BZ中心。非常值得注意的是，我们的分析揭示了一个动态的离域-本地化过渡的色散带的激发和四次幂的增加超过EP 3。我们的方案为研究高阶EP提供了一个新的平台，并可进一步扩展到与高阶EP相关的拓扑相变或非线性过程的研究.
2022-07-30 physics.optics
Switching off microcavity polariton condensate near the exceptional point
增益和损耗调制在自然界中普遍存在。当本征向量和本征值合并时会出现一个例外点，这在物理系统中可以通过设计增益和损耗系数来实现，从而导致各种各样的反直觉现象。在这项工作中，我们证明了在双势阱中的激子极化激元凝聚体中存在一个例外点。值得注意的是，在例外点附近，位于一个势阱中的极化激元凝聚物可以通过在另一个势阱中的附加光激发而被关闭，该附加光激发具有非常低（远低于阈值）的激光功率，这令人惊讶地引起系统中的附加损耗。增加附加激光器的功率导致增益再次在两个势阱中占主导地位的情况，使得极化激元在两个势阱中以几乎相同的密度重新凝聚。我们的结果提供了一个简单的方法来光学操纵双势阱结构中的极化激元激光过程。将这种构型推广到复杂势阱晶格中，为探索非平衡多体系统中的高阶例外点和非厄米拓扑光子学提供了令人兴奋的前景。
2021-01-23 physics.optics
Response strengths of open systems at exceptional points
开放的量子和波系统在参数空间的特殊点上表现出奇异的简并性，这在包括光学和光子学在内的物理学各个领域都引起了相当大的关注。原因之一是开放系统在这种简并下对外部扰动和激励的强烈响应。我们介绍了两个特殊的点，量化的能量本征值和本征态，强度和动力学方面的响应特性。验证了几个物理相关的例子的概念。这项工作提供了一个新的视角对物理学的例外点。
2022-05-17 physics.optics quant-ph
Enhanced response of non-Hermitian photonic systems near exceptional points
本文从理论和数值上研究了非厄米共振光子系统在两个本征模合并的例外点（EP）附近的响应特性。结果表明，EP附近的系统可以表现出非洛伦兹频率响应，其线的形状和强度强烈依赖于模式衰减率和耦合参数的输入波，不同于一个正常的洛伦兹响应周围的一个单一的共振。特别是，它示出的频率响应的峰值强度是成反比的模式衰减率的四次方，并可以显着增强与光增益的帮助。理论结果通过一个带增益微腔的全波模拟得到了数值验证。此外，还讨论了非线性增益饱和和自发发射的影响。响应增强和它的参数依赖性可能是有用的设计和控制本征模的激发外磁场。
2018-03-28 physics.optics
Linear response theory of open systems with exceptional points
了解任何系统的线性响应是分析其线性和非线性动力学、稳定性以及在噪声存在下的行为的第一步。在非厄米哈密顿系统中，由于本征模的非正交性和例外点的存在，计算线性响应是复杂的。在这里，我们推导出一个更密切的形式级数展开的预解式与任意的非厄米特系统的普通和广义本征函数的基础哈密顿。这反过来又揭示了一个有趣的和以前的非厄米特系统，即它们的线形缩放是由输入（激发）和输出（收集）配置文件是如何选择的覆盖功能。特别是，我们证明了一个配置与EP的顺序$M$可以表现出洛伦兹响应或超洛伦兹响应的顺序$M_s$与$M_s=2,3,\ldots,M$，这取决于输入和输出通道的选择。
2022-07-27 physics.optics
Apodized photonic crystals: A non-dissipative system hosting multiple exceptional points
本文提出全介电非耗散切趾光子晶体（1D-APC），通过最优切趾实现多个奇异点，区分PT对称与破缺区域，并推导几何相位与拓扑保护Tamm模式激发条件。
2023-01-10 physics.optics
Coherent control of magnon-polaritons using an exceptional point
University of Otago（奥塔哥大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（多德-沃尔斯光子和量子技术中心）；Vienna University of Technology (TU Wien)（维也纳工业大学）
本文利用磁振子混合系统中奇异点的非厄米物理特性，在远短于衰减速率的时间尺度上快速调控增益与损耗平衡，实现了耦合磁振子-极化激元模式间的粒子数转移和等权叠加态制备，为相干态制备与非厄米系统动力学研究提供了新方法。
2025-11-05 physics.class-ph physics.optics
Observation of coherent perfect absorption at an exceptional point
在过去的几年里，在各个领域，包括光子学，声学和电子学中，对异常点（EP）的兴趣越来越大。然而，EP主要是基于物理系统共振的简并性来实现的;与波的吸收性质相关的不同简并性发生，具有不同的物理表现。在这里，我们证明了这种物理上不同的特殊点，通过工程退化的光学微腔的吸收光谱与耗散。我们实验区分的条件，实现共振EP和吸收EP。此外，当优化光学损耗以在这样的EP下实现完美吸收时，我们观察到吸收光谱中的异常加宽的线形，如理论所预测的。这种类型的EP使不同的散射特性为非厄米奇性的基础研究和应用创造了新的机会。
2021-09-17 cs.SY eess.SY physics.app-ph
Controlling lasing around Exceptional Points in Coupled Nanolasers
本文通过可编程光激发研究显著高于阈值的耦合纳米激光器，绘制奇异点周围的模式演化并观测激射间隙，利用耦合实现阈值与波长控制及频率切换，为可编程片上激光源提供新平台。
2023-06-28 physics.optics
Quasinormal coupled-mode analysis of dynamic gain in exceptional-point lasers
针对奇异点激光器中动态粒子数反转引起的自调制现象，提出微扰耦合模分析框架，将动态增益转化为谐振模式解释，以探索时变散射等独特性质。
2024-12-16 physics.optics
Quantum interference and exceptional points
例外点（EPs），即非厄米哈密顿算子的分支点奇点，在光学中普遍存在。到目前为止，EP的签名主要是假设经典光进行研究。在无源奇偶时间（$\mathcal{PT}$）光耦合器中，由于两个共振模式的合并而产生的EP指纹是光子衰减规律的质的变化，从阻尼拉比振荡到透明，因为EP通过增加损耗率而被跨越。然而，当被非经典光态探测时，量子干涉可以隐藏EP。结果表明，在偏振纠缠双光子态激发下，随着有效粒子统计从玻色子态到费米子态的变化，EP相变逐渐平滑直至消失。
2018-12-08 physics.optics quant-ph
Coherent Perfect Tunneling at Exceptional Points via Directional Degeneracy
Institute of Estuarine and Coastal Research, School of Ocean Engineering and Technology, Sun Yat-Sen University / Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Zhuhai)（中山大学海洋工程与技术学院河口海岸研究所/南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海））；State and Local Joint Engineering Laboratory of Estuarine Hydraulic Technology / Guangdong Provincial Engineering Research Center of Coasts, Islands and Reefs / Guangdong Provincial Key Laboratory of Marine Resources and Coastal Engineering / Guangdong Provincial Key Laboratory of Information Technology for Deep Water Acoustics / Key Laboratory of Comprehensive Observation of Polar Environment (Sun Yat-Sen University), Ministry of Education（河口水动力技术省部共建国家重点实验室培育基地/广东省海岸岛礁工程研究中心/广东省海洋资源与海岸工程重点实验室/广东省深水声学信息技术重点实验室/教育部极地环境综合观测重点实验室（中山大学））；Zhuhai Research Center, Hanjiang National Laboratory（汉江国家实验室珠海研究中心）；School of Marine Sciences, Sun Yat-Sen University（中山大学海洋科学学院）
该研究通过方向退化在例外点实现抗损耗的相干完美隧穿，揭示了在波系统中利用例外点实现稳健隧穿的机制。
2026-02-12 hep-ex physics.optics
On signatures of sonic wavepackets in time-resolved X-ray diffractometry of metal single crystals absorbing pulse from ultrafast laser
用120 fs脉冲照射铜（Cu）、金（Au）（111）晶体，用600 fs X射线脉冲探测。测量摇摆曲线与267 nm（UV）泵浦-0.154 nm探针延迟时间的关系。在2-8 mJ/cm 2的UV激发强度范围内记录曲线宽度加宽、峰衍射强度和角位移。所观察到的振荡在时间延迟的位移，宽度和摇摆曲线的峰值强度的依赖性相关，如所描述的晶体表面之间的声脉冲反弹。在（111）Au中，声脉冲起源于泵浦吸收层，并且峰值强度在吸收激光脉冲之前下降其初始值的两倍（在声波到达Au-衬底边界的延迟时间处）。在铜，相关的摇摆曲线动力学也观察到，然而，摇摆曲线加宽的建设是快于人们可以预期从声波包起源于泵浦吸收层。这种效应归因于在泵浦吸收层外产生的声学声子，在Cu中比在Au中强得多。由于从泵浦吸收层扩散的可移动热电子的离域作用，铜中声子的产生分布在整个晶体中。
2016-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exceptional Points in Photonics: From Non-Hermitian Physics to Applications
Harbin Engineering University（哈尔滨工程大学）；ITMO University（ITMO大学）；Siberian Federal University（西伯利亚联邦大学）；LV Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS（LV基伦斯基物理研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心联邦研究中心）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
本综述构建了EP光子学的统一框架，系统区分各类异常简并并探讨其拓扑特性，梳理其在多光子学领域的应用，同时评估相关技术的局限与未来方向。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Distance between exceptional points and diabolic points and its implication for the response strength of non-Hermitian systems
例外点是开放量子和波系统中的非厄米简并，在这种情况下，不仅本征能而且相应的本征态合并。这与保守系统中已知的退化形成强烈对比，所谓的恶魔点，在那里只有本征能量退化。在这里，我们通过引入矩阵空间中给定的例外点到恶魔点集的距离的概念来连接这两种退化。我们证明，这个距离决定了一个非厄米特系统的响应强度与此例外点的上限。因此，小的距离意味着对扰动的弱光谱响应和对激发的弱强度响应。这一发现对于依赖于扰动一个恶魔点的特殊点的物理实现有着深远的影响。此外，我们利用这一概念来分析被动系统的频谱响应强度的限制。一些光学和光子学系统的调查，以说明理论。
2022-09-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Quantification of Ultrafast Nonlinear Photothermal and Photoacoustic Effects in Molecular Thin Films via Time-Domain Brillouin Scattering
本文利用时域布里渊散射技术研究了飞秒激光双光子激发的有机金属薄膜，直接测定了与光热和光声效应相关的有效非线性吸收系数，为优化多光子吸收造影剂提供了实用方法。
2025-06-02 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
Exceptional Antimodes in Multi-Drive Cavity Magnonics
本文提出四端口三模式腔磁振子学平台，利用两路微波激励的相移与衰减及腔-磁振子模式相消干涉产生反共振，实现异常点位置和性质的主动调控。
2025-10-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph 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 point sensing via energy loss profile in a non-Hermitian system
提出一种非厄米系统中基于能量损耗谱的奇异点传感新方法，通过测量光栅模式衰减长度并利用EP光谱移动校准表实现连续实时检测，在冠状病毒颗粒传感中展现出前所未有的检测极限。
2023-10-16 physics.app-ph physics.bio-ph physics.optics
Reflectionless excitation of arbitrary photonic structures: A general theory
我们概述了最近发展的阻抗匹配理论，或无反射激发任意有限光子结构在任何维度。它描述了完全无反射激发成为可能的必要和充分条件，并指定了必须调整多少物理参数才能实现这一点。在几何对称性的情况下，至少有一个结构参数的调整将是必要的，以实现无反射激励。该理论采用最近确定的麦克斯韦方程组的一组复频率解作为起点，其通过使零反射到所选的一组输入通道中来定义，并且其被称为R-零点。调谐通常是必要的，以便将R零点移动到实频率轴，在那里它成为物理稳态解决方案，称为无反射散射模式（RSM）。除了在单通道系统中，RSM对应于特定的输入波前，并且任何其他波前通常不是无反射的。在具有宇称和时间反演对称性或宇称-时间对称性的结构中，一般来说，R-零点的子集是实数，并且无反射状态存在而无需结构调谐。当两个RSM相遇时，这样的系统可以表现出破坏性的转变，这对应于最近确定的一种例外点，在该点处，反射和透射共振线形的形状变平。
2020-10-06 physics.class-ph physics.optics
Enantiosensitive exceptional points in open chiral systems
Max-Born-Institut（马克斯·玻恩研究所）；Attosecond Quantum Physics Laboratory, Physics Department, King’s College London（伦敦国王学院物理学院阿秒量子物理实验室）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Institute of Advanced Studies in Theoretical Chemistry, Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院理论化学高级研究所）；Department of Physics, Humboldt Universität zu Berlin（柏林洪堡大学物理系）；Department of Physics, Imperial College London（伦敦帝国理工学院物理系）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
研究非厄米分子手性系统中例外点的对映体特异性，通过环绕EP驱动拓扑布居转移、共振激发放大手性效应、利用手性光纤检测分子手性，结合高对映体敏感性与拓扑稳健性，为非厄米和手性现象探索提供新途径。
2026-07-16 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
