Lo scambio di energia e ambiente è inevitabile in qualsiasi sistema fisico, quindi i sistemi non hermitiani che possono essere descritti da hamiltoniani non hermitiani sono onnipresenti. Esistono due tipi di hamiltoniani non hermitiani, che descrivono sistemi non reciproci con accoppiamento anisotropo, noto anche come accoppiamento non reciproco, e sistemi con perdita di guadagno.
Tre fisici hanno vinto il Premio Nobel per la fisica per la loro scoperta delle fasi e delle transizioni topologiche nel 2016. Recentemente, un'interazione emergente tra fotonica topologica e fotonica non hermitiana ha consentito la realizzazione di laser topologici, guida topologica non hermitiana della luce e sistemi entangled topologici. emettitori di fotoni.
Rispetto alle forze di accoppiamento non reciproche, esistono tecnologie più mature per generare distribuzioni di guadagni e perdite su misura in vari sistemi.
I principi esistenti per ottenere un accoppiamento interstrato non reciproco presentano difficoltà pratiche. Inoltre, i sistemi fotonici topologici possono perdere le loro proprietà topologiche originali dopo aver aggiunto la non reciprocità.
I ricercatori guidati dal Prof. Xiaoyong Hu e dal Prof. Qihuang Gong dell’Università di Pechino, in Cina, sono interessati alla fotonica topologica non hermitiana. Forniscono uno schema per realizzare il sistema di accoppiamento interstrato non reciproco costruendo guadagno/perdita in loco in sistemi topologici non hermitiani a doppio strato.
Il lavoro intitolato "A schema for realizing nonreciprocal interlayer accoppiamento in bilayer topological Systems" è stato pubblicato su Frontiers of Optoelectronics .
La loro idea è quella di trovare la relazione tra due provenienze microscopiche della non-ermiticità e rivelare le trasformazioni di somiglianza tra l'accoppiamento non reciproco degli strati e il guadagno/perdita in loco nel sistema topologico a doppio strato unidimensionale e nel cristallo fotonico topologico a doppio strato bidimensionale. .
Questi risultati offrono nuove prospettive per lo studio della fotonica topologica non hermitiana e per la manipolazione degli stati topologici non hermitiani in sistemi topologici non hermitiani a doppio strato.
I ricercatori prevedono potenziali applicazioni come l’osservazione dell’effetto pelle non hermitiano in sistemi tridimensionali, lo studio della fisica topologica non hermitiana come la topologia a bande non hermitiana. Il relativo lavoro di ricerca è stato completato dal signor Xingyuan Wang dell'Università di tecnologia chimica di Pechino.
Ulteriori informazioni: Xiaoxiao Wang et al, Uno schema per realizzare un accoppiamento interstrato non reciproco in sistemi topologici a doppio strato, Frontiere dell'optoelettronica (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00094-z
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