Fugu-MT 論文翻訳(概要): Observation of topology transition in Floquet non-Hermitian skin effects in silicon photonics

論文の概要: Observation of topology transition in Floquet non-Hermitian skin effects in silicon photonics

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.09700v1
Date: Thu, 15 Feb 2024 04:29:29 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-02-16 17:03:57.832456
Title: Observation of topology transition in Floquet non-Hermitian skin effects in silicon photonics
Title（参考訳）: シリコンフォトニクスにおけるフロケット非エルミタン皮膚効果のトポロジー遷移の観察
Authors: Zhiyuan Lin, Wange Song, Li-Wei Wang, Haoran Xin, Jiacheng Sun, Shengjie Wu, Chunyu Huang, Shining Zhu, Jian-Hua Jiang, and Tao Li
Abstract要約: シリコンフォトニクスプラットフォーム上に周期変調された光導波路におけるFloquet NHSEを実現する。注目すべきは、通常の一極性NHSEと非伝統的な双極性NHSEの遷移を発見することである。我々の研究は、ゲージ場間の相互作用と散逸効果からFloquet NHSEへの新たな経路を広げる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 19.744996310272178
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Non-Hermitian physics has greatly enriched our understanding of nonequilibrium phenomena and uncovered novel effects such as the non-Hermitian skin effect (NHSE) that has profoundly revolutionized the field. NHSE is typically predicted in systems with nonreciprocal couplings which, however, are difficult to realize in experiments. Without nonreciprocal couplings, the NHSE can also emerge in systems with coexisting gauge fields and loss or gain (e.g., in Floquet non-Hermitian systems). However, such Floquet NHSE remains largely unexplored in experiments. Here, we realize the Floquet NHSEs in periodically modulated optical waveguides integrated on a silicon photonics platform. By engineering the artificial gauge fields induced by the periodical modulation, we observe various Floquet NHSEs and unveil their rich topological transitions. Remarkably, we discover the transitions between the normal unipolar NHSEs and an unconventional bipolar NHSE which is accompanied by the directional reversal of the NHSEs. The underlying physics is revealed by the band winding in complex quasienergy space which undergoes a topology change from isolated loops with the same winding to linked loops with opposite windings. Our work unfolds a new route toward Floquet NHSEs originating from the interplay between gauge fields and dissipation effects and offers fundamentally new ways for steering light and other waves.
Abstract（参考訳）: 非エルミート物理学は非平衡現象の理解を深め、非エルミート皮膚効果 (non-hermitian skin effect, nhse) などの新しい効果を発見し、この分野に大きな革命をもたらした。 NHSEは通常、非相互結合を持つシステムで予測されるが、実験では実現が困難である。非相互結合がなければ、NHSEはゲージ場と損失または利得(例えばフロケ非エルミート系)を持つ系にも現れる。しかしながら、このFloquet NHSEは実験でほとんど探索されていない。そこで我々は,シリコンフォトニクスプラットフォーム上に周期変調された光導波路におけるFloquet NHSEを実現する。周期変調によって誘導される人工ゲージ場をエンジニアリングすることにより、様々なフロケ NHSE を観察し、その豊富な位相遷移を明らかにする。注目すべきは、通常の一極性NHSEと、NHSEの方向反転を伴う非伝統的な双極性NHSEの遷移を発見することである。基礎となる物理は、複素準エネルギー空間におけるバンドの巻線によって明らかにされ、同じ巻線を持つ孤立ループから反対巻線を持つ連結ループへの位相変化が生じる。我々の研究は、ゲージフィールド間の相互作用と消散効果から生まれたFloquet NHSEへの新たなルートを広げ、光や他の波を操る基本的な新しい方法を提供する。

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