双层拓扑系统中非互易层间耦合的实现方案

能量和环境的交换在任何物理系统中都是不可避免的，因此可以用非厄米哈密顿量描述的非厄米系统是普遍存在的。有两种非厄米哈密顿量，描述具有各向异性耦合的非互易系统(也称为非互易耦合)和增益-损失系统。三位物理学家因发现拓扑相和跃迁而获得 2016 年诺贝尔物理学奖。最近，拓扑光子学和非厄米光子学之间新兴的相互作用使得拓扑激光器、非厄米拓扑光转向、拓扑纠缠等技术得以实现。光子发射器。与不可逆耦合强度相比，有更成熟的技术可以在各种系统中生成定制的增益和损耗分布。实现非互易层间耦合的现有原理存在实际困难。此外，拓扑光子系统在添加非互易性后可能会失去其原有的拓扑性质。

中国北京大学胡晓勇教授和宫启黄教授领导的研究人员对非厄米拓扑光子学很感兴趣。他们提供了一种通过在双层非厄米拓扑系统中构建现场增益/损耗来实现非互易层间耦合系统的方案。他们的想法是寻找非厄米性的两个微观起源之间的关系，揭示一维双层拓扑系统和二维双层拓扑光子晶体中非互易层间耦合和现场增益/损耗之间的相似变换。这些结果为研究非厄米拓扑光子学和操纵双层非厄米拓扑系统中的非厄米拓扑态提供了新的视角。研究人员预测了潜在的应用，例如观察三维系统中的非厄米趋肤效应、研究非厄米拓扑物理(例如非厄米能带拓扑)。相关研究工作由北京化工大学王兴元老师完成。