A troca de energia e ambiente é inevitável em qualquer sistema físico, portanto, os sistemas não-Hermitianos que podem ser descritos por hamiltonianos não-Hermitianos são onipresentes. Existem dois tipos de hamiltonianos não-Hermitianos, que descrevem sistemas não recíprocos com acoplamento anisotrópico, também chamados de acoplamento não recíproco, e sistemas de ganho-perda.



Três físicos ganharam o Prêmio Nobel de Física pela descoberta de fases e transições topológicas em 2016. Recentemente, uma interação emergente de fotônica topológica e fotônica não-Hermitiana permitiu a realização de lasers topológicos, direção topológica de luz não-Hermitiana e emaranhados topológicos- emissores de fótons.

Em comparação com as forças de acoplamento não recíprocas, existem tecnologias mais maduras para gerar distribuições personalizadas de ganhos e perdas em vários sistemas.

Os princípios existentes para alcançar o acoplamento intercamadas não recíproco apresentam dificuldades práticas. Além disso, os sistemas fotônicos topológicos podem perder suas propriedades topológicas originais após adicionarem não reciprocidade.

Pesquisadores liderados pelo Prof. Qihuang Gong da Universidade de Pequim, China, estão interessados ​​em fotônica topológica não-Hermitiana. Eles fornecem um esquema para realizar o sistema de acoplamento intercamadas não recíproco, construindo ganho/perda no local em sistemas topológicos não-Hermitianos de bicamada.

O trabalho intitulado "Um esquema para realizar acoplamento intercamada não recíproco em sistemas topológicos de bicamada" foi publicado em Frontiers of Optoelectronics .

Sua idéia é encontrar a relação entre duas proveniências microscópicas da não-Hermiticidade, e as transformações de similaridade entre o acoplamento intercamada não recíproco e o ganho/perda no local no sistema topológico de bicamada unidimensional e no cristal fotônico topológico de bicamada bidimensional são reveladas .

Esses resultados oferecem novas perspectivas para o estudo da fotônica topológica não-Hermitiana e para a manipulação de estados topológicos não-Hermitianos em sistemas topológicos não-Hermitianos de bicamada.

Os pesquisadores prevêem aplicações potenciais, como a observação do efeito de pele não-Hermitiano em sistemas tridimensionais, o estudo da física topológica não-Hermitiana, como a topologia de banda não-Hermitiana. O trabalho de pesquisa relacionado foi concluído pelo Sr. Xingyuan Wang, da Universidade de Tecnologia Química de Pequim.

Mais informações: Xiaoxiao Wang et al, Um esquema para realizar o acoplamento não recíproco entre camadas em sistemas topológicos de bicamada, Frontiers of Optoelectronics (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00094-z
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