Classification of Exceptional Points and Non-Hermitian Topological Semimetals
例外点是由非厄米性引起的普适能级简并。虽然过去几十年见证了他们的新物理学，但尚未获得统一的理解。在这里，我们提出了完整的分类通用拓扑稳定的例外点，根据两种类型的复杂的能隙和基本对称性的电荷共轭，宇称，和时间反转。这种分类揭示了独特的非厄米无隙结构，没有厄米类似物，并系统地预测未知的非厄米半金属和节点超导体;一个拓扑哑铃的特殊点在三维构造作为一个例子。我们的工作铺平了道路，走向更丰富的特殊点和非厄米拓扑半金属的现象和功能。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Parity-Time Symmetry meets Photonics: A New Twist in non-Hermitian Optics
在过去的十年中，宇称-时间（$\mathcal{PT}$）对称性的概念，最初是在量子力学理论的非厄米扩展中引入的，已经进入光子学的思想，为研究，观察和利用光学中$\mathcal{PT}$对称性的一些特殊方面提供了肥沃的土壤。与开放量子系统的非厄米物理学的相关概念，如非厄米简并（例外点）和光谱奇点一起，$\mathcal{PT}$对称性代表了过去几年中光学中最富有成果的思想之一。在集成光子结构中对光学增益和损耗进行明智的剪裁已经成为以前所未有的方式塑造光流动的新范例，其主要应用包括激光科学和技术，光学传感和光学材料工程。在这个角度来看，我回顾了$\mathcal{PT}$的一些主要成就和新兴领域-对称和非Hermtian光子学，并提供了一个轮廓的挑战和未来的研究方向，在光子学发展最快的研究领域之一。
2018-02-14 physics.optics quant-ph
Quantum metric and wavepackets at exceptional points in non-Hermitian systems
拓扑物理学的一般概念，如贝里曲率，不能直接应用于非厄米系统。我们表明，另一个对象，量子度规，这往往在厄米特系统中发挥次要作用，成为一个关键的数量附近的例外点在非厄米特系统，在那里它发散的方式，完全控制波包轨迹的描述。量子度规的行为是负责一个恒定的加速度与一个固定的方向，并为非零的恒定速度与一个可控的方向。这两种贡献都与波包的大小无关。
2020-09-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian dynamical topological winding in photonic mesh lattices
本文研究了非厄米光子网格晶格中由动力学演化产生的拓扑缠绕，发现耦合光纤环中光脉冲的平均存活时间被量子化且对哈密顿量形变具有鲁棒性，为实验观测非厄米动力学拓扑缠绕提供了可行平台。
2024-07-01 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Non-Hermitian two-dimensional photonic crystal flat lens
提出了一种非厄米二维光子晶体平面透镜。利用光子晶体第二能带的负折射特性实现点光源的超分辨成像。根据非厄米系统的原理，在成像频率中引入负虚部，提高了成像强度和分辨率。结果表明，非厄米系统为提高光子晶体透镜的成像性能提供了一种新的方法。
2019-12-13 physics.optics
Diffraction-free beam propagation at the exceptional point of non-Hermitian Glauber Fock lattices
我们构造了位于耦合波导制成的非厄米Glauber Fock（NGF）晶格边缘的局域光束，该光束可以长距离传播而几乎没有衍射。具体地说，我们计算了封闭形式的本征态的例外点的半无限的NGF晶格的波导是在一个单向的方式耦合。我们使用封闭形式的解决方案来构建有限的NGF晶格中的无衍射光束。我们提供了一个数值方法来找到其他晶格，能够支持无衍射光束在一个例外的点。
2020-09-27 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
Quantum PT-Phase Diagram in a Non-Hermitian Photonic Structure
该研究在同时含损耗与增益的双光子结构中解析推导出稳态量子PT相图，通过定义厄米交换算符表征对称与破缺相，并揭示PT破缺下多光子Fock态在双波导中的聚集分布，为量子态工程与逻辑操作奠定基础。
2023-09-04 physics.optics quant-ph
Signature of exceptional point phase transition in Hermitian systems
本文证明在无耗散和放大的厄米系统中存在例外点相变特征，通过双耦合振子与有限环境组成的复合系统，展示其动力学在对应非厄米例外点的耦合强度处发生转变，并讨论了非马尔可夫区域的实验观测方案。
2023-04-14 physics.optics quant-ph
First Principles Calculation of Topological Invariants of non-Hermitian Photonic Crystals
材料平台的陈拓扑数通常用Berry曲率表示，它取决于系统的简正模。在这里，我们使用规范不变的格林函数方法来确定从第一性原理的光子晶体的拓扑不变量。所提出的形式主义不需要计算的光子带结构，并可以很容易地实现使用与标准的平面波展开得到的运营商。此外，它表明，该理论可以很容易地应用于分类的非厄米光子晶体的拓扑相位与损耗或增益材料，例如，宇称时间对称光子晶体。
2020-03-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
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
Clarification of exceptional point contribution for photonic sensing
在非厄米光子系统中，可以实现本征值和本征向量同时合并的例外点。随着响应的增强，已经提出了例外点，以提高光子传感的性能。最近，有激烈的辩论的实际传感优势的例外点。主要的问题是，固有噪声也被放大在例外点。在这里，我们的目标是澄清光子传感的特殊点的贡献。这是通过分析线性非厄米光子系统中实现发散量子费舍尔信息的条件来实现的。我们证明了量子费舍尔信息的发散是激光阈值的结果，而不是例外点。然而，例外点对应于在多个光子模式上同时实现激光阈值的条件。因此，例外点可以进一步提高激光阈值之上的灵敏度。另一方面，单独的特殊点不能提供感测优势。
2022-07-20 physics.optics
Observation of higher-order exceptional points in pseudo-Hermitian radio-frequency circuits
本研究在由三个电感耦合的增益-损耗-损耗LC谐振器构成的电子平台上观测到三阶伪厄米奇异点，其电容微扰下的灵敏度显著高于传统无线读出方法，为非厄米奇异点增强的无线传感系统提供了新的设计自由度。
2023-04-18 physics.app-ph physics.optics
Boundary-Driven Exceptional Points in Photonic Waveguide Lattices
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos（综合物理与复杂系统研究所（巴利亚多利德大学-西班牙高等科学研究委员会））
该研究通过侧耦合缺陷在无限长光子波导晶格中诱导边界驱动的异常点，揭示了非马尔可夫记忆核对共振轨迹和共扼条件的影响，为探索记忆增强的非Hermitian物理提供了实验平台。
2026-03-07 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
Non-Hermitian Second-Order Topological Phases and Bipolar Skin Effect in Photonic Kagome Crystals
Jiangsu University（江苏大学）
研究非厄米特二阶拓扑相的性质，揭示高阶拓扑与非厄米特皮肤效应的相互作用，发现非厄米特性驱动本征态在角落积累，打破传统体-边对应关系。
2026-01-19 physics.optics
Analysis of Dirac exceptional points and their isospectral Hermitian counterparts
最近，在一个非厄米特系统中发现了一个Dirac例外点。与厄米特系统中的狄拉克点不同，这个狄拉克EP除了简并能量之外还合并了本征态。也不同于典型的EP，在这个狄拉克EP连接的两个能级在其附近仍然是真实的，并显示线性而不是平方根色散，形成一个倾斜的狄拉克锥的混合空间组成的动量维和合成维的强度的非厄米性。在这份报告中，我们首先提出了简单的三带和两带矩阵模型与狄拉克EP，其中的线性色散的倾斜狄拉克锥可以解析地表示。重要的是，我们的分析还表明，存在厄米和非厄米系统，在其整个参数空间中具有相同的（实值）能量谱，除了前者中的一个或多个简并被后者中的狄拉克EP所取代。最后，我们证明了存在一个假想的狄拉克锥与EP在其中心。
2023-03-13 physics.optics quant-ph
Incoherent non-Hermitian skin effect in photonic quantum walks
本文将非厄米趋肤效应拓展到完全非相干区域，证明在退相干动力学下该效应在相当普遍情况下仍然存在，并通过非厄米光子量子行走中的非相干光动力学加以验证。
2024-04-06 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Non-Hermitian Photonic Lattices: tutorial
本教程介绍非厄米光子晶格的设计与实现关键概念，涵盖哈密顿量、能带结构、对称性及拓扑表征，并综述重要设计与光子平台，展望未来发展。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exceptional points and non-Hermitian skin effects under nonlinearity of eigenvalues
本文研究非线性特征值问题中的非厄米拓扑，提出非线性拓扑不变量，揭示单分量系统也可产生非线性诱导的例外点和趋肤效应。
2024-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Exceptional points in a topological photonic system
作为分支奇点的例外点描述了不遵守能量守恒的非厄米特系统的特殊退化。研究表明，拓扑光子系统中可能出现异常点，例如，拓扑光子波导与两个简并反向传播拓扑回音壁模式耦合。这种光子结构是由基于空气棒的晶体对称性保护拓扑光子绝缘体设计的。相关的例外点揭示了宇称-时间对称性的破缺，这反映在系统的光透射谱中的透射凹陷数的变化上。在拓扑光子系统中实现特殊点可能会为具有基于特殊点的独特性质和功能的鲁棒光学器件开辟一条新的途径。
2021-07-11 physics.optics
Exceptional-point-constrained locking of boundary-sensitive topological transitions in chiral non-Hermitian SSH-type lattices
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与量子光学技术与器件国家重点实验室）；Department of Physics, Fudan University（复旦大学物理系）
研究揭示了在手性非厄密SSH型晶格中，通过例外点约束参数演化可锁定边界敏感拓扑转变，展示了零能布里渊区退化对拓扑转变的影响。
2026-05-14 physics.optics quant-ph
Exceptional features in nonlinear Hermitian systems
本文证明通常被认为仅存在于非厄米系统中的奇异点及其手性态转移等特征，也可在含克尔非线性的厄米耦合谐振器系统中以类奇异点形式出现，并建立了与线性非厄米系统的映射关系。
2024-08-07 physics.optics
Exceptional Point Dynamics in Photonic Honeycomb Lattices with PT Symmetry
我们从理论上研究了电磁波在具有局域PT对称性的复杂蜂窝光子晶格中的流动。这种PT结构通过蜂窝晶格上的增益或损耗的明智布置来引入，其特征在于增益/损耗参数γ。我们发现了一类新的圆锥衍射现象，其中形成的圆锥更亮，并且以与Sqrt（γ）成比例的横向速度沿晶格行进。
2011-12-20 physics.optics quant-ph
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
Hosting exceptional points in 1D photonic bandgap waveguide for mode engineering
我们报道了一种平面一维光子带隙波导，它具有四个二阶例外点（EP 2）。横向非均匀增益-损耗分布的空间分布调制了选择性的准导TE模对之间的相互作用。
2021-04-12 physics.optics
Non-Hermitian control of localization in mosaic photonic lattices
本文研究马赛克光子晶格中非厄米调控局域化的问题，发现交替格点引入均匀损耗可抑制或增强波扩展，为无序系统中的波传输提供了一种简单的非厄米控制方法。
2023-10-03 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Non-Hermitian skin effect and delocalized edge states in photonic crystals with anomalous parity-time symmetry
非厄米趋肤效应是指在开边界条件下，非厄米晶格中大量本征态的指数局域化。这种非厄米性引起的趋肤效应可以抵消间隙边缘态的穿透深度，导致违反直觉的离域边缘模式，这在诸如光子晶体的现实光子系统中尚未被研究。在这里，我们解析地揭示了非厄米手征光子晶体反常宇称时间对称性的非厄米趋肤效应和麦克斯韦方程组中的离域边缘态。值得注意的是，我们严格证明了边缘态的穿透深度与频率和手征的实部成反比。我们的研究结果铺平了道路，探索新的非厄米特现象和应用连续麦克斯韦方程组。
2021-11-16 physics.optics
Revealing non-Hermitian band structures of photonic Floquet media
周期性驱动的系统，其特征在于其固有的非平衡动力学，在经典和量子制度中无处不在。在光子学领域，这些Floquet系统已经开始提供关于时间周期性如何将空间周期性光子晶体和超材料的概念扩展到时域的见解。然而，尽管在光子Floquet介质中的状态之间的非互易耦合的存在引起的必要性，统一的非厄米能带结构描述仍然难以捉摸。在这里，我们通过实验揭示了独特的布洛赫-Floquet和非布洛赫能带结构的光子Floquet介质模拟在微波政权与一维阵列的时间周期性驱动的谐振器。具体而言，这些非厄米能带结构示出为复动量空间中定义的光子Floquet介质的复本征频率表面的两个可测量的不同子集。在Bloch-Floquet能带结构中，驱动诱导的相反符号频率态之间的非互易耦合导致沿实动量轴的动量隙的打开，在其边缘处发生异常的相变。更有趣的是，我们表明，非布洛赫能带结构定义在复杂的布里渊区补充的光子Floquet介质的复杂的本征频率表面的形态上的信息。我们的工作铺平了道路的光子Floquet介质在复杂的能量动量空间的全面理解，并可以提供一般的指导方针的非平衡光子相位的物质的研究。
2022-01-04 physics.app-ph physics.optics
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
Exceptional points and photonic catastrophe
例外点（EPs）与本征函数对的全球崩溃出现在两个本地耦合和空间扩展的光学结构与平衡的增益和损耗。EP的全局坍缩深刻地改变了光的传播，这对初始条件或系统参数的微小变化变得非常敏感，类似于经典或量子灾难模型中发生的情况。通过考虑耦合波导晶格中的离散光束衍射和布洛赫振荡突变，阐明了整体坍缩对光行为的影响。
2018-05-23 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
Robust Anderson transition in non-Hermitian photonic quasicrystals
本文研究非厄米光子准晶体中的安德森相变，证明在局域非公度增益和损耗作用下，该相变对退相干效应具有鲁棒性，并通过光子网格晶格中的合成准晶体加以验证。
2024-04-06 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Topological classification for intersection singularities of exceptional surfaces in pseudo-Hermitian systems
例外点在非厄米特系统的拓扑结构中起着关键的作用，在例外点的分类和相关现象的研究方面已经取得了重要的进展。例外曲面是参数空间中具有例外退化的超曲面，它可以支持超曲面的奇异性，如尖点、交点和燕尾灾变。在这里，我们拓扑分类的交叉奇异性的例外曲面的一般伪厄米系统的宇称时间对称。通过构造本征态等价关系下的商空间，我们揭示了这种无隙结构的拓扑可以用三个生成元上的非阿贝尔自由群来描述。重要的是，该分类预测了一种新的非厄米无隙拓扑相位，并可以系统地解释如何在保持对称性的情况下，在扰动下，例外曲面及其交点的演化。我们的工作为设计具有强大拓扑相位的系统开辟了一条新途径，并为传感和激光等应用提供了灵感，这些应用可以利用特殊表面和交叉点固有的特殊性质。
2022-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Robust light transport in non-Hermitian photonic lattices
从基础和应用的角度来看，对抗微和纳米集成光子器件中的无序对光传输的影响是非常重要的。在普通波导中，缺陷和无序会引起不需要的背反射，这阻碍了大规模光学集成。拓扑光子结构是受量子霍尔效应和拓扑绝缘体的启发而产生的一类新型光学系统，它可以通过受拓扑保护的单向边缘模实现稳健的输运。这种波导是通过在二维结构中引入光子的合成规范场来实现的，这打破了时间反演对称性，并使介质边缘处的单向引导成为可能。在这里，我们提出了一个不同的路线走向鲁棒的低维（1D）光子晶格中的光传输，其中时间反演对称性被打破，因为{ \it non-Hermitian}性质的运输。当晶格中的前向传播模式被放大时，相应的后向传播模式被阻尼，从而导致对结构中的无序或缺陷相当不敏感的不对称传输。考虑了两种晶格模型中的非厄米输运：具有虚规范场的紧束缚晶格（Hatano-Nelson模型）和非厄米驱动的二元晶格。在前一种情况下，尽管无序的运输是由一个流动性的边缘，因为非厄米离域过渡而产生的确保。提出了利用工程耦合谐振腔光波导（CROW）结构观察由合成的“虚”规范场引起的非厄米离域的可能性。
2015-07-24 physics.optics quant-ph
Non-Hermitian topological mobility edges and transport in photonic quantum walks
在非厄米准晶体中，由于哈密顿量中的非厄米项，在复能量平面中分离局域态和扩展态的迁移率边（ME）可以出现。这种ME具有拓扑性质，即局域态和扩展态的能量在复能量平面上表现出不同的拓扑结构。然而，取决于非厄米性的起源，即跳跃振幅的不对称性或无公度势相位的复杂化，引入不同的缠绕数，对应于晶格中的大部分中的不同输运特征：虽然在前一种情况下允许弹道输运，但在后一种情况下观察到伪动力学局部化。结果表明，考虑非厄米光子量子行走在合成网格晶格。
2022-05-30 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
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
Non-Hermitian skin effect and lasing of absorbing open-boundary modes in photonic crystals
我们探讨了非厄米光子系统中的吸收开边界模。该模式在无限大系统尺寸范围内具有连续谱，并表现出非厄米趋肤效应。与传统的非厄米皮肤模式下的固定端开边界条件下，有关模式表现出强烈的尺寸依赖性的频谱，逐渐收敛到非布洛赫带色散。模式对应于$S$矩阵的极点，并且与激光密切相关。我们证明了这些性质在一个二维非厄米光子晶体增益具有点（伪）间隙拓扑结构。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Hermitian Photonics based on Charge-Parity Symmetry
宇称-时间（$\mathcal{PT}$）对称性最初是为非厄米开放量子系统设想的，它为光的相干控制开辟了一条令人兴奋的新途径。$\mathcal{PT}$对称非厄米光子学通过调整集成光子结构中的光增益和光损耗，在从单模激光到新型拓扑物质的许多领域中得到了应用。在这里，我们提出了一个新的范式对非厄米光子学的基础上的电荷宇称（$\mathcal{CP}$）对称性，有可能控制光的流动，在一个前所未有的方式。特别是，我们考虑连续的介电手性材料，其中的电荷共轭和奇偶对称性被单独打破，但联合保存。令人惊讶的是，实部和虚部光谱之间的相变跨越例外点伴随着光子带拓扑从介电到双曲线的戏剧性变化。我们展示了$\mathcal{CP}$对称光子学的广泛应用，如全角度偏振相关的负折射材料，激光工程中的增强自发发射和非厄米拓扑光子学。$\mathcal{CP}$对称性通过连接两种先前不同的材料性质（手性和双曲性），为研究非厄米光子学而没有光学增益/损耗开辟了一条未探索的途径，因此为光子学和其他相关领域中许多有前途的工程应用提供了强有力的工具。
2019-04-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Bloch $\mathcal{PT}$ symmetry breaking in non-Hermitian Photonic Quantum Walks
周期性介质中拓扑能带理论的一个特点是体性质不受边界条件的影响。值得注意的是，在某些非厄米晶格中，体性质在很大程度上受到边界的影响，导致诸如非厄米趋肤效应和违反体边界对应等主要效应。在这里，我们揭示了非幺正离散时间量子行走的光子在系统中涉及增益和损失显示，而一般非布洛赫宇称时间（$\mathcal{PT}$）对称性破缺相变，并提出了一种散装探测方法来检测这种边界驱动的相变。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Higher order Conjugate Exceptional Points in an 1D Photonic Bandgap Waveguide
本文在增益-损耗辅助的多模1D互补光子带隙波导中演示了三阶共轭奇异点(EPs)，揭示了参数化环绕三阶共轭EPs促进的高阶模式转换现象，展示了片上模式转换的潜力。
2025-04-01 physics.optics
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
Non-Hermitian guided modes and exceptional points using loss-free negative-index materials
本文研究无增益、无损耗负折射率材料耦合波导中的导模，揭示不同于PT对称的反PT型非厄米效应，并讨论奇异点与慢光效应。
2023-03-28 physics.class-ph physics.optics
Non-Hermitian exceptional physics in RP^2 hyperbolic media
本文在低对称性介质中引入与实射影平面RP^2同构的不可定向动量空间，利用扩展二面体群刻画局部能带流动性，并展示了其在探索各类非厄米奇异流形演化中的平台作用。
2025-05-08 physics.optics
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
Controlling photonic spin Hall effect via exceptional points
光子自旋霍尔效应（SHE）的特点是入射光束在其偏振旋向性的驱动下发生自旋相关的横向位移，具有许多应用，包括精密计量和基于自旋的纳米光子器件。控制和增强光子SHE是高度期望的。然而，由于光的弱自旋-轨道相互作用，特别是对于具有光学损耗的系统，这样的目标仍然难以捉摸。在这里，我们揭示了一种灵活的方式来调制光子SHE通过特殊的点，通过利用在奇偶时间（PT）对称系统的平衡增益和损耗的横向位移。其物理机制与反射系数在异常点处的近零值和突变相位有关。我们发现，横向位移是在例外点为零，但它在很大程度上增强在其附近。此外，横向移动切换其符号跨越例外点，导致自发PT对称性破缺。由于异常点处横向位移的敏感性，我们的工作还表明，光子SHE可以实现一种精确的方法来探测光子系统中的异常点的位置。
2019-07-10 physics.optics
Quasi-bandgap behavior in non-Hermitian photonic crystals
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究非厄米希光子晶体中损耗和无损耗材料共享相同实介电常数但虚部不同的特性，发现引入微小材料损耗会在布里渊区边界形成准带隙，通过二阶微扰理论解释其反射峰起源，并展示其在波导中的应用。
2026-04-06 physics.optics
Loss-difference-induced localization in a non-Hermitian honeycomb photonic lattice
本研究在相干制备原子系统的可瞬时重构非厄米蜂窝光子晶格中，通过光学调制引入子晶格吸收差使狄拉克点延展为局域平带，实现了光在弱吸收晶格的局域化，为光子结构可调局域平带设计提供了新途径。
2023-01-12 physics.optics
Hosting Second Order Exceptional Point in an All-lossy Dual-Core Photonic Crystal Fiber
本文提出一种全损耗双芯光子晶体光纤，在系统参数空间中承载二阶奇异点，通过选择参数化环绕方案研究耦合模式相互作用并观察到模式转换。
2025-03-05 physics.optics
Observation of non-Bloch parity-time symmetry and exceptional points
宇称时间（PT）对称哈密顿量在非厄米物理学中有着广泛的意义。一个PT对称的哈密顿量可以表现出不同的相位，无论是实的还是复的本征谱，而之间的过渡点，所谓的例外点，产生了一系列的关键行为，具有很大的应用前景。对于空间周期性的非厄米系统，PT对称性通常根据布洛赫带理论来表征和观察，例外点位于布里渊区。在这里，在单光子的非幺正量子行走中，我们发现了一个超越这种普遍智慧的特殊点的新家族。这些“非布洛赫例外点”起源于边界附近的体本征态的积累，称为非厄米趋肤效应，并居住在广义布里渊区。我们的发现打开了通往一个广义PT对称性框架的途径，并揭示了PT对称性和非厄米趋肤效应之间有趣的相互作用。
2021-07-11 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Observation of non-Hermitian point gap in photonic crystals
Institute of Science Tokyo（科学技術大学）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（科学技術大学物理学科）；Institute of Industrial Science, The University of Tokyo（东京大学工业科学研究所）；NTT Basic Research Laboratories, NTT Corporation（日本电信电话株式会社基础研究中心）；Nanophotonics Center, NTT Corporation（日本电信电话株式会社纳米光子学中心）
该研究通过辐射损耗非厄密光子晶体实现了非厄密点隙的直接观测，并展示了非厄密拓扑的反转。
2025-12-17 physics.optics
Exceptional-point-like Sensing near Hermitian Critical Points
College of Engineering and Applied Sciences, National Laboratory of Solid State Microstructures,Nanjing University（南京大学工程与应用科学学院，固体微结构物理国家重点实验室）；College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology（国防科技大学高级交叉学院）；Xi’an Institute of Applied Optics（西安应用光学研究所）；School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院）；Laboratory of Solar and Space Instruments, Nanjing Institute of Astronomical Optics and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院南京天文光学技术研究所太阳与空间仪器实验室）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，凝聚态物理国家实验室）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shishan Laboratory, Suzhou Campus of Nanjing University（南京大学苏州校区狮山实验室）
本研究提出了一种基于厄米特临界点的简单手性腔体，实现类似异常点的高灵敏度传感，突破非厄米特传感器的限制。
2026-01-24 physics.optics
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
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
