无序引起的相干性实现波动传输的控制
光学
2026-05-19 v2 其他凝聚态物理
摘要
无序介质的传输矩阵可被实验-accessible,用于经典波以及中尺度电子传输理论的核心,支持从完全传输到几乎为零传输的传输本征通道。这种范围反映了波的相干性,但本征通道随深度的相干性演化尚未被考察。我们使用微波测量和数值仿真,展示了随深度在样品内部,波干涉如何在高传输和低传输本征通道中分别产生构造或破坏性干涉。在最高传输本征通道中,随着样品长度的增加,来自入射本征通道的波导模式的贡献可以接近完美地对齐,使得尽管发生大量多次散射,仍可保持高传输。虽然低传输本征通道的贡献相对于高传输通道略有减少,但仍可观测到,传输通过其破坏性干涉而非小幅度被抑制。由于这些贡献仍可观测到,可以测量传统传输下噪声底以下的本征通道传输,在频率通过传输零点时,超过最高传输本征值九个数量级。通过仿真,我们确定每个本征通道的前向和反向传播模态贡献,并提取相应的通量、能量密度和速度,其相互一致性验证了分析。这些结果揭示了无序介质中模态对齐如何演化,以及支撑传输本征通道对比特征的机制。
引用
@article{arxiv.2601.07971,
title = {Disorder-Induced Coherence Enables Control of Wave Transport},
author = {Israel Kurtz and Yiming Huang and Zhou Shi and Azriel Z Genack},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.07971},
year = {2026}
}
备注
Main text: 31 pages, 7 figures; supplemental information: 14 pages, 6 figures