論文の概要: Photonic Non-Abelian Braid Monopole

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.08191v1
• Date: Thu, 10 Oct 2024 17:58:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-31 04:55:58.895499
• Title: Photonic Non-Abelian Braid Monopole
• Title（参考訳）: フォトニック非アベリアブレイドモノポール
• Authors: Kunkun Wang, J. Lukas K. König, Kang Yang, Lei Xiao, Wei Yi, Emil J. Bergholtz, Peng Xue,
• Abstract要約: 我々は,非エルミート3バンド系におけるモノポール縮退を,単一3階例外点の形で実験的に実装した。 この実験は単光子干渉計の新たな設計を用いて行われ、非エルミート多バンド系に対する固有状態およびスペクトル分解能を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.540463563619003
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Monopoles and braids are exotic but elusive aspects of fundamental theories of light and matter. In lattice systems, monopoles of band-structure degeneracies are subject to well-established no-go (doubling) theorems that appear to universally apply in closed Hermitian systems and open non-Hermitian systems alike. However, the non-Abelian braid topology of non-Hermitian multi-band systems provides a remarkable loophole to these constraints. Here we make use of this loophole, and experimentally implement, for the first time, a monopole degeneracy in a non-Hermitian three-band system in the form of a single third-order exceptional point. We explicitly demonstrate the intricate braiding topology and the non-Abelian fusion rules underlying the monopole degeneracy. The experiment is carried out using a new design of single-photon interferometry, enabling eigenstate and spectral resolutions for non-Hermitian multi-band systems with widely tunable parameters. Thus, the union of state-of-the-art experiments, fundamental theory, and everyday concepts such as braids paves the way toward the highly exotic non-Abelian topology unique to non-Hermitian settings.
• Abstract（参考訳）: モノポールとブレイドは、光と物質の基本理論のエキゾチックだがエキゾチックな側面である。 格子系において、バンド構造退化のモノポールは、閉エルミート系や開非エルミート系にも普遍的に適用されるように見えるよく確立されたノーゴー(二重化)定理(英語版)(no-go (doubling) theorem) の対象となる。 しかし、非エルミート多バンド系の非アーベルブレイド位相は、これらの制約に顕著な抜け穴を与える。 ここでは、このループホールを利用し、実験的に初めて、非エルミート三辺系における単極縮退を、単一の三階例外点の形で実装する。 モノポール縮退の根底にある複雑なブレイディングトポロジーと非アベリア核融合規則を明確に示す。 実験は単一光子干渉計の新たな設計を用いて行われ、広く調整可能なパラメータを持つ非エルミート多バンド系の固有状態とスペクトル分解能を実現する。 このように、最先端の実験、基礎理論、ブレイドのような日常的な概念の統合は、非エルミート的な設定に特有の高度にエキゾチックな非アベリア位相への道を開く。

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