光子梯度折射率透镜中拓扑控制的多天穹子
光学
2023-04-14 v1
摘要
天穹子(skyrmion)是拓扑保护的准粒子，最初在凝聚态系统中研究，近来在光子学中亦有研究，在超高容量信息存储方面具有巨大潜力。尽管近期受到关注，大多数光学方案需要复杂且昂贵的系统却只能产生有限的拓扑结构。这里我们展示了超越普通天穹子的一类扩展准粒子族，其在受限光子梯度折射率介质中受控，扩展至高阶成员如多天穹子(multiskyrmion)与多梅龙(multimeron)，具有日益复杂的拓扑。我们引入新的拓扑数来描述这些复杂光子准粒子，并提出这一新的粒子族如何可用于未来高容量信息传输。我们紧凑的生成系统为复杂粒子纹理提供了集成且可编程的方案，对光子与凝聚态系统变革拓扑信息学与逻辑器件具有潜在影响。
引用
@article{arxiv.2304.06332,
title = {Topologically controlled multiskyrmions in photonic gradient-index lenses},
author = {Yijie Shen and Chao He and Zipei Song and Binguo Chen and Honghui He and Yifei Ma and Julian A. J. Fells and Steve J. Elston and Stephen M. Morris and Martin J. Booth and Andrew Forbes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.06332},
year = {2023}
}