論文の概要: Versatile Control of Nonlinear Topological States in Non-Hermitian Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10398v2
• Date: Tue, 08 Apr 2025 05:06:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-09 13:25:28.925656
• Title: Versatile Control of Nonlinear Topological States in Non-Hermitian Systems
• Title（参考訳）: 非エルミート系における非線形位相状態の揮発性制御
• Authors: Zhao-Fan Cai, Yu-Chun Wang, Yu-Ran Zhang, Tao Liu, Franco Nori,
• Abstract要約: 非エルミート皮膚効果(NHSE)と非線形性はどちらもトポロジカルモード(TM)を界面から非局在化することができる。 エルミート格子と非エルミート格子とを非相互ホッピングおよび非線形性に統合した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提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.762164798871583
• License:
• Abstract: The non-Hermitian skin effect (NHSE) and nonlinearity can both delocalize topological modes (TMs) from the interface. However, the NHSE requires precise parameter tuning, while nonlinearity in Hermitian systems results in partial delocalization with limited mode capacity. To overcome these limitations, we propose a non-Hermitian nonlinear topological interface model that integrates Hermitian and non-Hermitian lattices with nonreciprocal hopping and nonlinearity. This system enables the complete delocalization of TMs across the entire lattice without fine-tuning, while allowing precise control over the wavefunction profile and spatial distribution through the intrinsic configuration and intensity of the nonlinearity. Using the spectral localizer, we demonstrate the topological protection and robustness of these extended non-Hermitian TMs against disorder. Furthermore, we show that under external pumping, localized excitations evolve into predefined profiles and generate long-range patterns, an effect unattainable in Hermitian systems. These findings reveal how the interplay of nonlinearity and NHSE shapes topological states, paving the way for compact topological devices.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート皮膚効果(NHSE)と非線形性はどちらもトポロジカルモード(TM)を界面から非局在化することができる。 しかし、NHSEは正確なパラメータチューニングを必要とし、エルミート系の非線形性はモード容量に制限のある部分的な非局在化をもたらす。 これらの制限を克服するために、エルミート格子と非エルミート格子と非エルミート格子とを非相互ホッピングと非線形性に統合した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提案する。 このシステムにより、格子全体のTMの完全非局在化を微調整することなく可能とし、固有構成と非線形性の強度による波動関数プロファイルと空間分布の精密制御を可能にした。 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TMの障害に対するトポロジカル保護とロバスト性を示す。 さらに, 外部ポンピング下では, 局所励起が予め定義されたプロファイルに進化し, 長距離パターンを生成することを示し, エルミート系では達成できない効果を示す。 これらの結果は、非線形性とNHSEの相互作用がトポロジカルな状態を形成することを示し、コンパクトなトポロジカルデバイスへの道を開いた。

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