論文の概要: Non-Hermitian gauged reciprocity and symmetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.02041v1
- Date: Wed, 2 Oct 2024 21:19:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-04 09:25:11.513421
- Title: Non-Hermitian gauged reciprocity and symmetry
- Title(参考訳): 非エルミートゲージの相互性と対称性
- Authors: Jiecheng Lyu, Zihe Gao, Liang Feng, Li Ge,
- Abstract要約: 虚ベクトルポテンシャルを持つ系では、ローレンツの相互性は壊れているが、厳密な数学的関係によって支配されている。
しかし、単に線形集積フォトニック要素を用いて虚ベクトルポテンシャルを模倣する場合、ローレンツの相互性につながる条件は依然として満たされている。
また、同じ系における別の等振幅応答も明らかにし、これは非エルミートゲージ対称性に帰着する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.828619888735037
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Lorentz reciprocity is a fundamental property in electromagnetism and well known to break down due to an external magnetic field. With a fictitious or imaginary vector potential, however, its behavior is largely unknown. Here we show that in systems with an imaginary vector potential and displaying the non-Hermitian skin effect, the Lorentz reciprocity is broken but still governed by a rigorous mathematical relation, which we term non-Hermitian gauged reciprocity. When mimicking an imaginary vector potential using just linear integrated photonic elements, however, the conditions that lead to the Lorentz reciprocity are still satisfied and hence the latter cannot be broken. Nevertheless, we show that the non-Hermitian gauged reciprocity can still be observed with a proper choice of inputs and outputs, alongside the Lorentz reciprocity. In addition, we also reveal another equal-amplitude response in the same system, which we attribute to a non-Hermitian gauged symmetry. Furthermore, we show that light propagation is not impinged by the non-Hermitian topological funnel effect, highlighting an underappreciated difference between coherently driven and non-driven systems. These findings are confirmed using a tight-binding model and full-wave simulations of coupled optical micro-ring resonators, providing a valuable extension of the Lorentz reciprocity in the non-Hermitian domain.
- Abstract(参考訳): ローレンツの相互性は電磁界の基本的な性質であり、外部磁場によって崩壊することが知られている。
しかし、虚数ベクトルポテンシャルや虚数ベクトルポテンシャルにより、その挙動はほとんど不明である。
ここでは、虚ベクトルポテンシャルを持ち、非エルミートスキン効果を示すシステムにおいて、ローレンツの相互性は壊れているが、厳密な数学的関係によって制御され、非エルミートゲージ付き相互性(non-Hermitian gauged reciprocity)と呼ばれる。
しかし、ただの線型集積フォトニック要素を使って虚ベクトルポテンシャルを模倣する場合、ローレンツの相互性につながる条件は依然として満たされており、したがって後者は破れない。
それでも、非エルミートゲージの逆性は、ローレンツ逆性と共に入力と出力の適切な選択で観測可能であることを示す。
さらに、同じ系における別の等振幅応答も明らかにし、これは非エルミートゲージ対称性に帰着する。
さらに,光伝搬は非エルミート的トポロジカルファンネル効果の影響を受けず,コヒーレント駆動系と非駆動系の相違点が強調される。
これらの結果は、結合した光マイクロリング共振器の強結合モデルとフルウェーブシミュレーションを用いて確認され、非エルミート領域におけるローレンツの相互性の拡張に有用である。
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