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纳米光声子量子哈尔费网络中的可编程合成磁场与手性边缘态

介观与纳米尺度物理 2025-02-03 v1 光学 量子物理

摘要

人工磁场打破时间反演对称性于人造材料——也称为变质材料——中,可实现类似于整数量子哈尔效应中电子导电边缌通道的稳健、拓扑传输的中性激发。我们实验展示了光声子共振网络中量子哈尔费样态的涌现。通过激光驱动诱导声学激发的合成磁场,而腔内光声子控制则实现了有效变质材料响应的完全可重构性,包括对多个共振单元磁通的编程。通过调节网络连通性与磁场之间的相互作用,我们展示了无感应和有感应的局部分散机械态。规模化系统可产生类似霍夫斯特特蝶图谱的能谱特征。基于束缚能谱的光谱学揭示了边缘-湍度分离,稳态声子分布信号指示了手性边缘模式。我们直接探测这些边缘模式以证明单向声学通道的存在。这一工作为在纳米尺度上控制拓扑声子相态开辟了新途径,具有在噪声管理和信息处理中具有广泛应用前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18882,
  title  = {Programmable Synthetic Magnetism and Chiral Edge States in Nano-Optomechanical Quantum Hall Networks},
  author = {Jesse J. Slim and Javier del Pino and Ewold Verhagen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18882},
  year   = {2025}
}

备注

Main text (6 pages, 4 figures), Appendices (7 pages, 3 figures)