由有向图特征的非厄米网络中的量子化衰减电荷
量子物理
2025-10-10 v2 光学
摘要
非厄米物理揭示了一种在厄米系统中不存在的异象领域，non-Hermitian skin effect (NHSE) 通过非互惠相互作用实现边界局域本征态。本文引入了一类表现为纯衰减模式的非厄米系统——即本征态呈现纯净、光滑的指数衰减，无需传统 NHSE 所特有的振荡波模式。这些系统可建模为具有非互惠跳跃的有向图，其显示出量子化衰减电荷，即每个节点沿边缘衰减常数的总和，作为一种新型拓扑不变量。我们推导了这些模式的普适条件，使其可应用于从一维环到复杂连通性的有向图，再到更高维晶格。使用微波共振电路进行实验验证，确认了预测的纯衰减轮廓。该发现为光子学、信号处理等领域的潜在应用铺平了道路，利用非厄米网络的独特拓扑特性。
引用
@article{arxiv.2507.11322,
title = {Quantized decay charges in non-Hermitian networks characterized by directed graphs},
author = {Wenwen Liu and Junyao Wu and Li Zhang and Oubo You and Ye Tian and Hongsheng Chen and Bumki Min and Yihao Yang and Shuang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.11322},
year = {2025}
}