Su-Schrieffer-Heeger 光子拓扑绝缘体中的宏观量子芝诺效应
光学
2023-10-19 v1
摘要
量子芝诺效应指的是受频繁测量影响的量子系统衰变变慢的现象。如今，这一范式的重要性已远超其最初引入的量子系统，在导波光学系统中通过引入足够强的吸收来抑制输出光束衰变等现象中找到了物理与数学类比。在后一种情况下，该效应常被称为宏观芝诺效应。近期光学研究中观察到系统整体透明度随吸收增强而提高，多聚焦于服从宇称-时间对称性的系统，因此将观测效应归因于对称性破缺。尽管本文在拓扑光子系统中报道的宏观芝诺现象在上述系统透明度行为上表现出一定相似性，其本质却更为普遍。特别地，我们表明它不需要奇异点的存在，且基于系统中可传播的模式子空间的衰变抑制，类似于量子芝诺动力学。通过在由两个紧密排布的 Su-Schrieffer-Heeger 阵列构成的拓扑绝缘体的一臂中引入受控损耗，我们演示了宏观芝诺效应，表现为系统相对于两阵列界面处产生的拓扑模式的透明度增加。该现象在非厄米拓扑 regime 中对无序保持鲁棒。相反，将拓扑阵列与非拓扑阵列耦合会导致输出功率随吸收增加单调下降。
引用
@article{arxiv.2308.00523,
title = {Macroscopic Zeno effect in Su-Schrieffer-Heeger photonic topological insulator},
author = {S. K. Ivanov and S. A. Zhuravitskii and N. N. Skryabin and I. V. Dyakonov and A. A. Kalinkin and S. P. Kulik and Y. V. Kartashov and V. V. Konotop and V. N. Zadkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00523},
year = {2023}
}