論文の概要: Beyond symmetry protection: Robust feedback-enforced edge states in non-Hermitian stacked quantum spin Hall systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.17295v1
• Date: Wed, 23 Jul 2025 07:56:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-24 22:33:14.909644
• Title: Beyond symmetry protection: Robust feedback-enforced edge states in non-Hermitian stacked quantum spin Hall systems
• Title（参考訳）: 対称性の保護を超える:非エルミート重畳量子スピンホール系におけるロバストフィードバック強化エッジ状態
• Authors: Mengjie Yang, Ching Hua Lee,
• Abstract要約: 従来の知恵では、2つのQSH層が強く結合すると、自明な$mathbbZ$相となり、保護された位相的エッジ状態が存在しない。 中間層間結合状態においてバルクモードは抑制され、任意のバルク励起は必然的にヘリカルエッジ輸送モードに蓄積されることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.498439320062193
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Conventional wisdom holds that strongly coupling two QSH layers yields a trivial $\mathbb{Z}_2$ phase and no protected topological edge states. We demonstrate that, in a regime with intermediate inter-layer coupling (neither in the strong or weak coupling regimes) and competitive non-Hermitian directed amplification, bulk modes are suppressed while arbitrary bulk excitations inevitably accumulate into robust helical edge transport modes - without relying on any symmetry protection. Our feedback-enforced mechanism persists over broad parameter ranges and remains robust even on fractal or irregular boundaries. These findings challenge the traditional view of stacked QSH insulators as inevitably trivial, and open up new avenues for designing helical topological devices that exploit feedback-enforced non-Hermitian engineering, instead of symmetry-enforced robustness.
• Abstract（参考訳）: 従来の知恵では、2つのQSH層が強く結合すると、自明な$\mathbb{Z}_2$相となり、保護された位相的エッジ状態は存在しない。 中間層間結合(強結合系や弱結合系)と競合する非エルミタン指向増幅(英語版)を持つ系では、任意のバルク励起が必然的に頑健なヘリカルエッジ輸送モード(英語版)に蓄積し、対称性の保護に頼らずにバルクモードが抑制されることを示した。 我々のフィードバック強化機構は広いパラメータ範囲に留まり、フラクタル境界や不規則境界でも頑健である。 これらの知見は、QSH絶縁体が必然的に自明なものであるという従来の見方に挑戦し、対称強化ロバスト性ではなく、フィードバック強化された非エルミート工学を利用するヘリカルトポロジカルデバイスを設計するための新たな道を開く。

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