超快非厄米趋肤效应
光学
2025-05-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
物质的拓扑相通常在其边界处具有受保护的状态。将这种保护转移到时间超材料极具挑战性，因为它需要在两个拓扑上不同的体之间生成一个突变的界面。在此，我们实现并测量了一种束缚于快速增益半导体激光器腔内循环界面的超快拓扑非厄米趋肤模式。在此类器件中产生的非线性稳态具有瞬时频率的跳变。我们证明，这种不连续性为系统中的场涨落提供了一个拓扑界面。通过直接强度采样，我们实验测量了趋肤模式及其在稳态频率跳变处的位置。对这些孤立模式的分析揭示了其超短半高全宽为 583 16 fs。此外，我们展示了可以通过外部偏置调制来调节趋肤模式的形状和相对时间偏移。最后，对系统中噪声的数值和实验分析均表明，场涨落被汇集到拓扑界面中。我们的发现揭示了一种在时间上生成拓扑保护光态的新方法，为新颖的时变物理学以及计量学应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2505.03658,
title = {Ultrafast Non-Hermitian Skin Effect},
author = {Barbara Schneider and Alexander Dikopoltsev and Markus Bestler and Philipp Täschler and Mattias Beck and David Burghoff and Oded Zilberberg and Jérome Faist},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.03658},
year = {2025}
}