合成维度中二维非厄米光子角态的动态调控
光学
2024-02-26 v1
摘要
非厄米模型描述了具有增益和损耗的普遍开放系统的物理机制。非厄米模型的一个引人入胜之处在于其内禀拓扑性，能够产生诸如鲁棒高阶拓扑绝缘体 (HOTIs) 和非厄米趋肤效应 (NHSE) 等奇特的边界现象。近年来，合成维度中的时间复用晶格已成为研究这些效应的通用平台，且不受几何限制。尽管应用广泛，但迄今为止对这些效应的研究仅限于静态情形，对非厄米效应的完全动态控制仍难以实现。在此，我们展示了在二维光子合成时间晶格中涌现出具有显著时间可控性和鲁棒性的拓扑非厄米角态。具体而言，我们展示了多种用于光限制和流动的动态控制机制，包括空间模式锥化、非厄米性的顺序开关、角态的动态重定位以及光导向。此外，我们确立了角态在强度调制随机性存在下的鲁棒性，并定量确定了其失效机制。我们的研究结果将非厄米和拓扑光子效应扩展至更高的合成维度，提供了卓越的灵活性和实时控制可能性。这为拓扑分类、多体动力学的量子行走模拟以及鲁棒的 Floquet 工程开辟了途径，且不受物理几何结构的限制。
引用
@article{arxiv.2402.14946,
title = {Dynamic control of 2D non-Hermitian photonic corner states in synthetic dimensions},
author = {Xinyuan Zheng and Mahmoud Jalali Mehrabad and Jonathan Vannucci and Kevin Li and Avik Dutt and Mohammad Hafezi and Sunil Mittal and Edo Waks},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14946},
year = {2024}
}