A entropia da informação permitiu identificar a fase fotônica topológica no espaço real
O modelo Kagome e as perturbações causam desordem no sistema. Crédito:Fronteiras da Optoeletrônica (2024). DOI:10.1007/s12200-024-00113-7 Pesquisadores liderados pelo Prof. Xiaoyong Hu da Universidade de Pequim, China, estão interessados em fotônica topológica. Eles propuseram uma abordagem interdisciplinar para estudar os sistemas topológicos através da entropia da informação (IE) no espaço real.
O trabalho está publicado na revista Frontiers of Optoelectronics .
A fotônica topológica desempenha um papel importante nas áreas de física fundamental e dispositivos fotônicos. O modelo Kagome, o modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH) e os outros modelos topológicos são usados como plataforma para estudar o novo fenômeno físico e guia para projetar novos dispositivos fotônicos, como laser topologicamente protegido e dispositivo de transmissão robusto.
Até agora, os pesquisadores geralmente julgavam os estados topológicos em um cristal fotônico com base em três critérios:o invariante topológico, incluindo o número de Chern, o número do enrolamento e Z2 invariante topológico; as distribuições de autovalores ou lacunas na banda do cristal fotônico; e as distribuições de campo elétrico dos estados topológicos.
Quase todos os métodos anteriores baseiam-se nas estruturas de bandas nos espaços de momento. No entanto, geralmente é complicado analisar as propriedades topológicas no espaço de momentos, especialmente se houver perturbações no sistema. As perturbações causarão até mesmo o fechamento do bandgap do sistema topológico, o que trará dificuldade para analisar o topológico no espaço de momentos.
O modelo Kagome é usado como exemplo de cálculo teórico, e o processo de desaparecimento de seus estados topológicos de borda (TESs) é observado com IE. O método IE pode ser usado para analisar as distribuições de modo e a transição de fase topológica dos TESs. Este método também pode ser estendido ao modelo SSH e ao cristal fotônico Valley-Hall.
A pesquisa fornece um método para estudar a fase fotônica topológica baseada na teoria da informação e uma oportunidade para analisar as propriedades físicas aproveitando a interdisciplinaridade.
