合成维度中的光子拓扑绝缘体
光学
2019-05-15 v1
摘要
拓扑相能够实现沿材料边缘的保护性传输，提供针对无序与缺陷散射的免疫能力。这些相不仅在电子系统中被提出并证实，也在电磁波、冷原子、声学乃至力学中被提出并证实。其潜在应用涵盖自旋电子学、量子计算到高效激光器。传统上，这些系统的底层模型是二维或三维空间晶格。然而，近来已清楚许多晶格系统也可存在于非空间、而延展于其他自由度的合成维度中。迄今，合成维度中的拓扑绝缘体仅在冷原子中得以演示，合成维度现已成为演示空间晶格中无法获得的多种晶格模型的有用工具。随后，研究努力转向在光子学中实现合成维度的拓扑晶格，其与高维物理现象、相互作用光子等相关联。在此，我们实验演示了首个合成维度中的光子拓扑绝缘体。实验研究合成维度中光子系统的能力，为大量未探索的物理现象打开了大门，从PT对称、异常点与单向不可见性，到高维中的Anderson局域化与高维晶格孤子、合成维度中的拓扑绝缘体激光器等。我们的研究为此类在其他物理系统中极难（即便可能）观测的激动现象铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1807.01983,
title = {Photonic Topological Insulator in Synthetic Dimensions},
author = {Eran Lustig and Steffen Weimann and Yonatan Plotnik and Yaakov Lumer and Miguel A. Bandres and Alexander Szameit and Mordechai Segev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.01983},
year = {2019}
}