Uma equipe internacional de pesquisadores investigou a interação da topologia e da física não hermitiana com os efeitos não lineares. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve a construção de uma rede de guia de onda óptica usando um cristal fotorrefrativo polarizado e experimentos que introduzem efeitos não lineares. Piotr Roztocki e Roberto Morandotti com INRS-Énergie, Matériaux et Télécommunications publicou um artigo Perspectiva na mesma edição do periódico destacando os benefícios de estudar sistemas não lineares e o trabalho da equipe neste novo esforço.

Como Roztocki e Morandotti observam, a não linearidade foi estudada em grande profundidade - seu uso em redes artificiais e outras aplicações eletrônicas digitais, por exemplo, ampliou bastante a gama de tais aplicações. Mas eles também observam que há áreas onde faltam pesquisas. Eles apontam, por exemplo, que os sistemas que incluem elementos não-Hermitianos e topológicos não foram muito estudados. Neste novo esforço, os pesquisadores procuraram resolver essas lacunas examinando a interação da topologia e da física não hermitiana quando os efeitos não lineares são introduzidos.

O trabalho da equipe envolveu a construção de uma rede óptica de guia de ondas (com uma configuração Su-Schrieffer-Heeger) usando um cristal fotorrefrativo polarizado. Essas plataformas têm sido utilizadas em uma ampla variedade de estudos, pois permitem um acesso tão fácil aos seus recursos, mais notavelmente reconfigurar o guia de ondas.

Os experimentos envolveram modificar a resposta não linear do guia de ondas, o que permitiu focar e desfocar e, subsequentemente, mudar a maneira como a luz passava pela rede. Ao fazê-lo, eles foram capazes de demonstrar a destruição e restauração de estados na topologia não hermitiana - notavelmente, via controle não linear.

Os pesquisadores também estudaram a sensibilidade de seu sistema em partes que descreveram como pontos excepcionais, em oposição àquelas que estavam perto de estados protegidos. Eles descobriram que a estabilidade dos estados de proteção topológicos herdados se desgastou dos modos protegidos, dependendo de quão próximos eles estavam dos pontos excepcionais.

Roztocki e Morandotti sugerem que o trabalho abriu a porta para uma investigação mais aprofundada dos efeitos não lineares em disciplinas sobrepostas, talvez levando ao desenvolvimento de novos tipos de dispositivos.

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