論文の概要: Nonlinearity-Driven Morphing and Control of Topological Modes in Non-Hermitian Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10398v1
• Date: Fri, 15 Nov 2024 18:05:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-18 15:37:03.881282
• Title: Nonlinearity-Driven Morphing and Control of Topological Modes in Non-Hermitian Systems
• Title（参考訳）: 非エルミート系の非線形性駆動型モーフィングと位相モードの制御
• Authors: Zhao-Fan Cai, Yu-Chun Wang, Tao Liu,
• Abstract要約: 非エルミート皮膚効果(NHSE)と非線形性は、それぞれ境界から位相零モード(TZM)を非局在化することができる。 非エルミート非線形トポロジカルインタフェースモデルを開発し、正確なパラメータチューニングの課題を克服する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.065269712285607
• License:
• Abstract: Non-Hermitian skin effect (NHSE) and nonlinearity can each delocalize topological zero modes (TZMs) from the boundary. To overcome the challenge of precise parameter tuning imposed by the NHSE-induced delocalization and to enhance the capacity of TZMs limited by nonlinearity-induced partial delocalization in Hermitian systems, we develop non-Hermitian nonlinear topological interface models. This model consists of both Hermitian and non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger (SSH) chains, incorporating nonreciprocal hopping and nonlinearity. When the nonlinearity is applied to both chains, the TZM becomes fully delocalized, extending across the entire lattice of two chains without the need for precise parameter tuning. By adjusting nonlinear coefficients in both chains, the wavefunction profile and plateaus across the entire lattice can be effectively controlled and customized through inherent configuration and intensity of the nonlinearity. Furthermore, the spectral localizer is utilized to demonstrate the topological protection of these extended non-Hermitian TZMs, confirming their robustness against disorder. Their dynamical stability under external pumping is also validated. Our findings provide a deeper insight into how nonlinearity and NHSE affect the behavior of topological modes, opening new possibilities for enhancing their capacity and performance in compact devices.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート皮膚効果(NHSE)と非線形性は、それぞれ境界から位相零モード(TZM)を非局在化することができる。 NHSEによる非局在化による正確なパラメータチューニングの課題を克服し、非エルミート的非線形トポロジカルインタフェースモデルを開発する。 このモデルはエルミート系と非エルミート系Su-Schrieffer-Heeger(SSH)鎖から成り、非相互ホッピングと非線形性を含む。 両方の鎖に非線形性を適用すると、TZMは完全に非局在化され、2つの鎖の格子全体にわたって正確なパラメータチューニングが不要に広がる。 両鎖の非線形係数を調整することで、格子全体の波動関数プロファイルとプラトーを効果的に制御し、非線形性の固有の構成と強度によってカスタマイズすることができる。 さらに、スペクトルローカライザーを用いて、これらの拡張非エルミートTZMのトポロジカル保護を実証し、障害に対するロバスト性を確認する。 外部ポンプの動的安定性も検証されている。 本研究は, 非線形性とNHSEがトポロジカルモードの挙動にどのように影響するかを深く把握し, コンパクトデバイスにおけるキャパシティと性能を向上する新たな可能性を開くものである。

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