探测有限尺寸 Su-Schrieffer-Heeger 链中的拓扑保护输运

为了以拓扑保护方式传输信息，我们揭示并通过实验证明了在一维 Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链的体态尺寸中存在一个特征长度 $L_c$，称为输运长度，对应于边缘态。尽管相应的波函数振幅呈指数衰减，以穿透深度 $\xi$ 为表征，但两个边缘态之间的输运在晶格尺寸 $L$ 远大于穿透深度，即 $\xi \ll L \le L_c$ 时仍然可能。由于有限尺寸系统中存在非零耦合能，所支持的 SSH 边缘态并未在两端完全隔离，导致波局域化发生突变，并通过逆参与比对晶格尺寸表现出来。为了验证这种对系统尺寸的非指数标度因子，我们实现了一组具有可控跳跃强度的开口环谐振器及其互补结构。通过对非平庸拓扑边缘态在脉冲激发下的透射谱测量群速度，直接观测到了两个边缘态之间的输运速度，晶格数最高达 $20$。在利用拓扑保护光学信息的道路上，我们的实验演示为光子拓扑器件的应用提供了关键指导。