波 transport 器件的晶格模型人工发现
光学
2025-11-05 v2 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
波传输器件,如放大器、频率转换器和非双向器件,是现代通信、信号处理和传感应用的必备件。特别值得关注的是旅行波 setup,它具有出色的增益和带宽特性。迄今为止,这类器件的概念设计仍依赖于人类天才。这使得在多种约束和目标功能下充分探索设计空间变得困难且耗时。在本工作中,我们提出了一种自动化此类挑战的方法。通过对周期耦合晶格的离散和连续参数进行优化,我们的方法识别出实现目标传输功能的最简单晶格,并用于发现新的方向放大器、隔离器和频率复用器方案。利用自动化符号回归工具,我们找到闭合解析表达式,以促进一般化构造规则的发现。此外,我们利用器件传输特性与非Hermitian 拓扑之间的重要概念联系。 resulting structures 可在多种平台上实现,包括微波、光学和 optomechanical 系统。我们的方法为更高维度或非线性相互作用晶格模型的人工发现打开了大门。
引用
@article{arxiv.2508.10693,
title = {Artificial discovery of lattice models for wave transport},
author = {Jonas Landgraf and Clara C. Wanjura and Vittorio Peano and Florian Marquardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10693},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 8 figures