开放无序介质中的隐藏模：解析、数值与实验结果

我们通过数值、解析和实验方法，探索了一维（1D）及准一维开放无序系统透射谱中准正规模（QNMs）与透射共振（TR）峰之间的关系。研究表明，在弱无序条件下存在两类本征态：与透射共振相关的普通 QNM，以及在透射谱或样品内部不显示峰的隐藏 QNM。隐藏模的显著特征是，与普通模不同，其寿命在很宽的无序强度范围内保持恒定。在此范围内，透射峰数量 $N_{\rm res}$ 与 QNM 数量 $N_{\rm mod}$ 的平均比值 $N_{\rm res}/N_{\rm mod}$ 对无序的类型和程度不敏感，且接近于值 $\sqrt{2/5}$，该值是我们通过弱散射近似解析推导得出的。我们通过包含少数散射体的简单示例说明了隐藏模的物理本质，并讨论了普通 QNM 与隐藏 QNM 之间以及超辐射态与囚禁模分离之间的类比。当通过外部边缘反射器调节与环境的耦合时，复现了超辐射相变。我们还在准一维开放无序样品的微波测量中发现了隐藏模。准一维系统向局域化过渡区域的微波测量和透射模态分析给出的 $N_{\rm res}/N_{\rm mod}$ 比值接近 $\sqrt{2/5}$。然而，在扩散型准一维样品中，随着有效透射本征通道数 $M$ 的增加，$N_{\rm res}/N_{\rm mod}$ 比值下降；但若将 $N_{\rm mod}$ 除以 $M$，则该比值接近于一维系统中发现的比值。