曲时空诱导的光子模式控制：由空间相关带结构引起
光学
2026-05-27 v1
摘要
传统上，控制光子模式需要复杂的人工结构，如光子晶体、超材料和波导系统。本文报告了一种由曲时空solely诱导的模式控制机制，这种机制导致空间相关的光子带结构。在此框架下，光子模式可以自然发生空间域中的转换。我们选取广义相对论中的两个经典模型——Rindler时空和Einstein-Rosen桥(ERB)—来演示光的传播效应。在Rindler时空中，正加速度下的光束转化为扩散模式，负加速度下转化为高度准直的传播模式。在ERB中，光束的传输由Schwarzschild半径决定，该半径决定了空间带隙的范围。此外，还展示了一种引人入目的隧穿效应。最后，我们提出了几种可行的实验方法来验证我们的理论预测。我们的发现阐明了曲时空中光子带结构形成的独特机制，使我们能够在非欧几里得几何框架内实现对光的精确空间控制和光子器件的设计。
引用
@article{arxiv.2605.26686,
title = {Curved spacetime-induced control of photonic modes via spatially dependent band structure},
author = {Jingxuan Zhang and Suting Ju and Li-Gang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.26686},
year = {2026}
}