論文の概要: Observation of flat-band skin effect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19745v1
- Date: Thu, 18 Dec 2025 05:11:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.621168
- Title: Observation of flat-band skin effect
- Title（参考訳）: フラットバンド皮膚効果の観察
- Authors: Xulong Wang, Dongyi Wang, Congwei Lu, Ruo-Yang Zhang, Ching Hua Lee, Kun Ding, Guancong Ma,
- Abstract要約: 非エルミート皮膚効果(NHSE)は平らな帯に現れる。
NHSEは、平らなバンドを囲む分散帯の非自明なスペクトルトポロジーと関連している。
我々の研究は、非エルミート系に特有のフラットバンド現象を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.721404989450905
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Symmetry-protected ideal flat bands in one-dimensional (1D) Hermitian lattices are populated by compact localized states (CLS) - a special class of localization with wavefunctions confined within a small region. In this work, we discover that the non-Hermitian skin effect (NHSE) can appear in a flat band. Unlike conventional NHSEs for dispersive bands that are protected by nontrivial point-gap topology, the flat band remains a point on the complex-energy plane and is therefore always topologically trivial. We found that, intriguingly, the flat-band skin effect (FBSE) is associated with the non-trivial spectral topology of the dispersive bands enclosing the flat band on the complex-energy plane, so it only emerges within a finite range of non-Hermitian parameters and can counterintuitively disappear at large non-Hermiticity. Moreover, the gaps between the flat and the dispersive bands can close at higher-order exceptional points under both periodic and open boundary conditions. The flat-band wavefunctions are discontinuous in quantum distance across these exceptional points, signifying that the gap-closing is singular. The FBSE was experimentally observed in a non-Hermitian mechanical lattice. Our work reveals flat-band phenomena unique to non-Hermitian systems and highlights new possibilities in quantum geometry and localization control.
- Abstract（参考訳）: 1次元(1次元)エルミート格子における対称性で保護された理想的フラットバンドは、小さな領域に閉じ込められた波動関数を持つ特別な局所化のクラスであるコンパクト局所化状態 (CLS) によって占有される。
本研究では,非エルミート皮膚効果 (NHSE) が平らな帯に現れることを明らかにする。
非自明な点ギャップ位相によって保護される分散バンドに対する従来のNHSEとは異なり、フラットバンドは複素エネルギー平面上の点であり、したがって常に位相的に自明である。
興味深いことに、フラットバンドスキンエフェクト(FBSE)は、複素エネルギー平面上に平坦バンドを囲む分散バンドの非自明なスペクトルトポロジーと結びついているので、非エルミートパラメータの有限範囲内にしか現れず、大きな非ハーミティニティで反故意に消えてしまうことが判明した。
さらに、平板と分散帯域の間のギャップは、周期的境界条件と開境界条件の両方の下で、高次の例外点で閉じることができる。
フラットバンド波動関数はこれらの例外点の量子距離において不連続であり、ギャップ閉包は特異であることを示す。
FBSEは非エルミート力学格子で実験的に観察された。
我々の研究は、非エルミート系に特有のフラットバンド現象を明らかにし、量子幾何学と局在制御の新しい可能性を明らかにする。
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