光子合成维度中的可调谐反手性铰链态

近期关于二维拓扑物质的研究将边缘态的概念从“手性”扩展至“反手性”构型(即平行边缘具有相同传播方向),揭示了丰富多样的鲁棒性传输现象。该研究团队提出,在三维高阶拓扑绝缘体/半金属中可涌现出反手性铰链态——两个表面/体狄拉克点通过铰链态相互连接。通过精心设计的隧道耦合效应,每个铰链能带的色散均可独立调控和倾斜,从而形成传播方向与速度可编程调节的反手性铰链态。此外,研究人员基于一维耦合腔阵列创新性提出实验实现方案:用光子轨道角动量与频率构建合成维度,并首创性地引入纵向与横向电光调制器来生成合成维度上可调谐的隧道耦合,此举无需分束器与辅助腔体,大幅降低了实验复杂度。光子传输光谱证实了可调反手性铰链态的存在。该工作展示了兼具鲁棒性与可调谐性的反手性铰链态传输,为探索新型拓扑物质及其器件应用开辟了道路。

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