Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Information-entropi gjorde det muligt at identificere topologisk fotonisk fase i det virkelige rum

Kagome-modellen og forstyrrelserne forårsager uorden i systemet. Kredit:Frontiers of Optoelectronics (2024). DOI:10.1007/s12200-024-00113-7

Forskere ledet af prof. Xiaoyong Hu ved Peking Universitet, Kina, er interesserede i topologisk fotonik. De har foreslået en tværfaglig tilgang til at studere de topologiske systemer gennem informationsentropi (IE) i det virkelige rum.



Værket er publiceret i tidsskriftet Frontiers of Optoelectronics .

Topologisk fotonik spiller en vigtig rolle inden for grundlæggende fysik og fotoniske enheder. Kagome-modellen, Su-Schrieffer-Heeger (SSH)-modellen og de andre topologiske modeller bruges som en platform til at studere det nye fysikfænomen og guide til design af nye fotoniske enheder såsom topologisk beskyttet laser og robust transmissionsenhed.

Indtil nu har forskere normalt bedømt de topologiske tilstande i en fotonisk krystal ud fra tre kriterier:den topologiske invariant, inklusive Chern-tal, viklingsnummer og Z2 topologisk invariant; egenværdifordelingerne eller hullerne i båndet af fotonikkrystal; og de elektriske feltfordelinger af de topologiske tilstande.

Næsten alle de tidligere metoder er afhængige af båndstrukturerne i momentumrummene. Det er dog generelt kompliceret at analysere de topologiske egenskaber i momentumrum, især hvis der er forstyrrelser i systemet. Forstyrrelserne vil endda forårsage båndgab lukning af topologiske system, hvilket vil medføre vanskeligheder med at analysere det topologiske i momentum rum.

Kagome-modellen bruges som et eksempel på teoretisk beregning, og forsvinden af ​​dens topologiske kanttilstande (TESs) observeres med IE. IE-metoden kan bruges til at analysere TES-tilstandsfordelingerne og topologisk faseovergang. Denne metode kan også udvides til SSH-modellen og den fotoniske krystal i dalen.

Forskningen giver en metode til at studere topologisk fotonisk fase baseret på informationsteori og en mulighed for at analysere de fysiske egenskaber ved at drage fordel af tværfaglighed.

Flere oplysninger: Rui Ma et al., Information-entropi muliggjorde identifikation af topologisk fotonisk fase i det virkelige rum, Optoelektronikkens grænser (2024). DOI:10.1007/s12200-024-00113-7

Leveret af Higher Education Press




Varme artikler