En ny retning af topologisk forskning er klar til start

I en fælles indsats, ct.qmat-forskere fra Dresden, Rostock, og Würzburg har opnået ikke-hermitiske topologiske tilstande i topolektriske kredsløb. Sidstnævnte akronym refererer til topologiske og elektriske, at give et navn til realiseringen af ​​syntetisk topologisk stof i elektriske kredsløbsnetværk. Hovedmotivet for topologisk stof er dets rolle i at være vært for særligt stabile og robuste egenskaber, der er immune over for lokale forstyrrelser, som kan være en afgørende ingrediens for fremtidige kvanteteknologier. De nuværende ct.qmat-resultater lover en videnoverførsel fra elektriske kredsløb til alternative optiske platforme, og er netop blevet offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve .

Topologisk defekttuning i ikke-ermitiske systemer

I midten af ​​det aktuelt rapporterede arbejde er kredsløbsrealiseringen af ​​paritetstid (PT) symmetri, som det tidligere er blevet intensivt undersøgt i optik. ct.qmat-teamet har brugt PT-symmetrien til stadig at få det åbne kredsløbssystem med gevinst og tab til at dele en stor mængde funktioner med et isoleret system. Dette er en kerneindsigt med henblik på at designe topologiske defekttilstande i en kompenserende dissipativ og akkumulerende indstilling. Det opnås gennem ikke-Hermitian PT topoelektriske kredsløb.

Potentiel paradigmeændring i syntetisk topologisk stof

"Dette forskningsprojekt har gjort os i stand til at skabe en fælles teamindsats mellem alle lokationer af Cluster of Excellence ct.qmat mod topologisk stof. Topoelektriske kredsløb skaber en eksperimentel og teoretisk inspiration til nye veje af topologisk stof, og kan have en særlig betydning for fremtidige anvendelser inden for fotonik. Fleksibiliteten, omkostningseffektivitet, og alsidighed af topolektriske kredsløb er uden fortilfælde, og kan udgøre en paradigmeændring inden for syntetisk topologisk stof, " opsummerer Würzburg-videnskabsmanden og studielederen Ronny Thomale.

Næste stop:ansøgninger

Efter at have bygget en en-dimensionel version af et PT symmetri topoelektrisk kredsløb med en lineær dimension på 30 enhedsceller, Det næste skridt i retning af teknologi, som forskerholdet forestiller sig, er at tage PT symmetriske kredsløb i to dimensioner og som sådan omkring 1000 koblede kredsløbsenhedsceller. Til sidst, indsigten opnået gennem topoelektriske kredsløb kan etablere en milepæl, der kunne gøre lysstyrede computere mulige. De ville være meget hurtigere og mere energieffektive end nutidens elektronstyrede modeller.

Folk involveret

Udover klyngemedlemmerne baseret på Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) og Leibnitz Institute for Solid State and Materials Research Dresden (IFW), forskerne omkring professor Alexander Szameit fra University of Rostock er også involveret i udgivelsen. The Cluster of Excellence ct.qmat samarbejder med Szameits gruppe inden for topologisk fotonik.