論文の概要: Topology and criticality in non-Hermitian multimodal optical resonators through engineered losses

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.05163v1
• Date: Fri, 05 Sep 2025 14:57:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.62841
• Title: Topology and criticality in non-Hermitian multimodal optical resonators through engineered losses
• Title（参考訳）: 工学的損失による非エルミート多モード光共振器の位相と臨界性
• Authors: Elizabeth Louis Pereira, Hongwei Li, Andrea Blanco-Redondo, Jose L. Lado,
• Abstract要約: 非エルミートトポロジカルな物質は、エルミート系の能力を超える工学現象のプラットフォームを提供する。 複数の共振モードを持つ多重モード非エルミート格子は、位相モードと臨界性を特徴付けることができることを示す。 我々の結果は、内部軌道自由度が、制御可能な非エルミート位相と臨界性を設計するための有望な戦略を提供することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.445121580443951
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Hermitian topological matter provides a platform for engineering phenomena that go beyond the capabilities of Hermitian systems, enabling the use of losses to engineer topological phenomena. Non-Hermitian models often rely on artificial platforms made of engineered lattices because controlling losses in natural compounds is challenging. Although typical models for non-Hermitian photonic matter are often single mode, photonic systems are often multimodal, producing mixing between different normal modes in each site. In this work, we explore a generalized family of multimodal non-Hermitian lattices, featuring multiple resonant modes. We show that these multimodal models are capable of featuring topological modes and criticality, similar to the artificial single-mode models often considered. We analyze the robustness of these non-Hermitian topological modes to fluctuation of local losses, disorder, and artificial gauge field. We show that these effects can be captured via both a full microscopic model and effective multiorbital models. Specifically, we show that due to their multiorbital nature, the localization properties of non-Hermitian multiorbital models can be controlled by an external gauge field. Our results demonstrate that internal orbital degrees of freedom provide a promising strategy to engineer controllable non-Hermitian topology and criticality.
• Abstract（参考訳）: 非エルミートトポロジカルな物質は、エルミート系の能力を超えた工学現象のプラットフォームを提供し、トポロジカルな現象を工学的に利用できるようにする。 非エルミートモデルはしばしば、天然化合物の損失を制御することが困難であるため、エンジニアリングされた格子からなる人工的なプラットフォームに依存している。 非エルミートフォトニック物質に対する典型的なモデルは、しばしば単一モードであるが、フォトニック系は、しばしばマルチモーダルであり、それぞれの部位で異なるノーマルモードを混合する。 本研究では、多重共振モードを特徴とする多重モード非エルミート格子の一般化された族を探索する。 これらのマルチモーダルモデルは、しばしば考慮される人工単モードモデルと同様、トポロジカルモードと臨界性を特徴付けることができることを示す。 我々は、これらの非エルミート位相モードのロバスト性を局所的損失、障害、人工ゲージ場のゆらぎに分析する。 これらの効果は、フル顕微鏡モデルと効果的なマルチオービタルモデルの両方を通して捉えることができる。 具体的には、その多軌道の性質により、非エルミート多軌道モデルの局在特性は外部ゲージ場によって制御可能であることを示す。 我々の結果は、内部軌道自由度が、制御可能な非エルミート位相と臨界性を設計するための有望な戦略を提供することを示した。

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