論文の概要: Realizing anomalous Floquet non-Abelian band topology in photonic scattering networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04489v1
- Date: Wed, 04 Mar 2026 19:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-10 15:13:12.390126
- Title: Realizing anomalous Floquet non-Abelian band topology in photonic scattering networks
- Title（参考訳）: フォトニック散乱ネットワークにおける異常フロケット非アベリアバンドトポロジーの実現
- Authors: Yuze Hu, Mingyu Tong, Tian Jiang, Shuxing Yang, Ning Han, Fujia Chen, Li Zhang, Rui Zhao, Qiaolu Chen, Hongsheng Chen, F. Nur Ünal, Robert-Jan Slager, Yihao Yang,
- Abstract要約: フォトニック散乱ネットワークにおける2次元(2次元)フロケ非アベリアバンドトポロジーを実験的に実現した。
このプラットフォーム内では、平衡から遠く離れた2次元マルチギャップ系に特有の位相現象の列を明らかにする。
本研究は,非アベリアフロックシステムへの実用的で汎用的な経路としてフォトニック散乱ネットワークを構築した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.715060140341189
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The concept of multi-gap topology has recently been shown to give rise to uncharted phases beyond conventional single-gap classifications. These phases relate to band nodes with non-Abelian quaternion charges and momentum-space braiding processes characterized by new invariants such as paradigmatic Euler class, phenomena that intrinsically require at least two spatial dimensions. Extending such phases into the non-equilibrium regime is predicted to unlock even richer multi-gap topologies beyond static settings, yet their experimental realization has remained elusive due to the stringent requirements on dimensionality, symmetry, and dynamical control. Here, we theoretically demonstrate and, for the first time, experimentally realize two-dimensional (2D) Floquet non-Abelian band topology in photonic scattering networks. Within this platform, we uncover a sequence of topological phenomena unique to 2D multi-gap systems far from equilibrium, including anomalous multi-gap phases interconnected by band nodes, Floquet Euler transfer, gapped phases with anomalous Dirac string configurations, and Floquet-induced non-Abelian braiding of band nodes. In addition, we observe Floquet-periodic anomalous edge states across multiple gaps, providing experimental signatures of these sought-after 2D multi-gap Floquet topological phases. Our results establish photonic scattering networks as a practical and versatile route to non-Abelian Floquet systems, opening avenues for dynamical topological physics with braiding capability and robust photonic functionalities.
- Abstract（参考訳）: マルチギャップトポロジーの概念は、最近、従来の単一ギャップ分類を超えた非チャート位相を生じさせることが示されている。
これらの位相は、非アベリア四元数電荷を持つバンドノードと、パラダイム的オイラー類のような新しい不変量によって特徴づけられる運動量空間のブレイディング過程、本質的に少なくとも2つの空間次元を必要とする現象に関係している。
このような位相を非平衡状態に拡張することは、静的な設定を超えてよりリッチなマルチギャップ位相を解き放つと予測されるが、その実験的な実現は、次元性、対称性、動的制御に関する厳密な要求のために、いまだに解明されていない。
ここでは、光散乱ネットワークにおける2次元(2次元)フロケ非アベリアバンドトポロジーを理論的に証明し、初めて実験的に実現した。
このプラットフォーム内では、バンドノードで相互接続された異常なマルチギャップ位相、Floquet Euler転送、Dirac文字列構成の異常なギャップ付き位相、Floquetによるバンドノードの非アベリアブレイディングなど、平衡から離れた2次元マルチギャップシステムに特有のトポロジカル現象の列を明らかにする。
さらに,複数のギャップにまたがるFloquet- periodic Anomalous edge状態を観察し,これらのFloquet位相を求める2次元マルチギャップのFloquet位相の実験的シグネチャを提供する。
その結果,光散乱ネットワークは非アベリアフロケット系への実用的で汎用的な経路として確立され,動的トポロジカル物理への道が開かれ,ブレイディング能力とロバストな光機能を持つ。
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