主动物质中的 Hermitian 与非-Hermitian 拓扑性质

自驱动是生物系统的基本特征，能够诱导那些在被动系统中不存在的非平衡现象。为了响应生物物理学上的兴趣以及近期实验技术的进步，主动物质已成为物理学中的一个快速发展领域。与此同时，过去几十年，拓扑学在理解(condensed matter systems)中某些稳健性质发挥了关键作用。例如，带结构的非平凡拓扑导致拓扑绝缘体的概念出现，其中可以在 bulk 带拓扑的保护下找到稳健的无能隙边缘模式。我们在此综述了这两个领域交叉界的最新研究进展。具体而言，我们简要介绍了主动物质和 Hermitian 系统中的带拓扑，然后解释了带拓扑如何扩展到包括主动物质在内的非平衡（因此是 non-Hermitian）系统。我们综述了最近的研究，这些研究表明了主动物质与拓扑材料之间的密切联系，其中发现了在被动系统中难以实现的特殊拓扑现象。对非线性系统中带拓扑的可能扩展也简要讨论。因此，主动物质为探索超越保守线性系统的全新领域中的拓扑现象提供了理想的实验平台。