非厄米例外点拓扑边缘模及其在活性物质中的应用

拓扑材料在厄米系统中通过体边对应关系展现出受非平凡体拓扑保护的边缘局域无散射模式。尽管近来拓扑现象已在具有耗散和注入的非厄米系统中被广泛研究，其边缘模式的基本原理尚未完全确立。在此，我们揭示在非厄米系统中，鲁棒的无隙边缘模式可因一种不同于体拓扑的机制而普遍出现，从而表明体边对应关系的失效。这些边缘模式的鲁棒性源于伴随例外点附近分支点奇异性（此处本征矢量合并且哈密顿量不可对角化）的另一种拓扑结构。它们特有的复本征能谱可用于实现沿样品边缘传播的激射波包。我们在原型模型中数值确认了所提边缘模式的出现与鲁棒性。此外，我们展示这些边缘模式出现在一个基于流体力学描述的手性活性物质模型中，表明活性物质可展现固有的非厄米拓扑特征。所提出的通用机制将作为在非厄米器件中实现无散射边缘电流的替代设计原理，超越现有的非厄米拓扑相框架。