Isolatori topologici, i cui stati ingombranti sono vietati mentre gli stati di superficie/bordo sono conduttivi e protetti topologicamente. I recenti progressi negli stati marginali topologicamente protetti hanno attirato una crescente attenzione nella comunità dell'ottica e della fotonica. Nel 2008, Raghu e Haldane hanno inizialmente previsto teoricamente che uno stato di bordo unidirezionale chirale topologicamente protetto può essere creato per analogia con l'effetto Hall quantistico intero in un sistema di gas di elettroni bidimensionali, dove gli stati di bordo unidirezionale si propagano lungo l'opposto direzioni a due bordi paralleli di un cristallo fotonico giromagnetico [Phys. Rev. Lett. 100, 013904 (2008)].

Nel 2020, il gruppo di ricerca del Prof. Zhi-Yuan Li della South China University of Technology ha proposto teoricamente un altro caso intrigante in cui gli stati del bordo unidirezionale a due bordi a zigzag paralleli opposti possono propagarsi nella stessa direzione, e sono chiamati antichiral one -way edge stati [Phys. Rev. B 101, 214102 (2020)]. Ad oggi sono stati studiati gli antichi archi unidirezionali in vari sistemi fermionici e bosonici; tuttavia, molti studi si sono concentrati solo sulla dimostrazione delle proprietà del trasporto a senso unico antichirale, e pochi di essi toccano le proprietà uniche dei sistemi topologici antichirali e nuove applicazioni.

Una nuova Scienza Optoelettronica lo studio riporta la costruzione e l'osservazione della divisione topologica del fascio con un rapporto destra-sinistra facilmente regolabile in un cristallo fotonico giromagnetico antichirale. Lo splitter è compatto e configurabile, ha un'elevata efficienza di trasmissione, consente l'utilizzo multicanale, è a prova di diafonia ed è robusto contro difetti e ostacoli. Questa prestazione è attribuita alla peculiare proprietà che gli antichi stati di bordo unidirezionali esistono solo sul bordo a zigzag ma non sul bordo della poltrona del cristallo fotonico giromagnetico antichirale. Quando combinano due cristalli fotonici giromagnetici antichirali rettangolari che detengono rispettivamente stati del bordo unidirezionale a propagazione sinistra e destra, è possibile ottenere stati del bordo unidirezionale che irradiano bidirezionalmente a due bordi paralleli a zigzag. Infine, i ricercatori hanno progettato una divisione topologica del fascio con il rapporto di divisione configurabile che può essere facilmente regolato semplicemente cambiando la condizione di eccitazione della sorgente. Queste osservazioni possono arricchire la comprensione della fisica fondamentale ed espandere le applicazioni fotoniche topologiche.

Osservazione di stati di bordo antichirale in un reticolo circuitale