保守体系中基于衰减-规范对偶性产生的虚规范场与非厄米拓扑相变

传统非厄米物理体系通常依赖于主动的增益-损耗调控或非互易耦合机制,这些方法往往带来显著的系统复杂性、损害稳定性,且在保守系统中可扩展性极为有限。本工作提出一种衰减-规范对偶新范式:通过耦合结构化耗散库,在完全被动保守的系统中实现非厄米拓扑效应。研究发现,空间调制的耗散库可建立衰减-规范对偶关系——其空间变化在等效动力学中表现为涌现的虚规范场。该机制在保持能量守恒的前提下驱动肤模式的边界局域化,其物理图像类似于量子开放系统中的Feshbach投影。研究团队通过宏观机械超材料实验验证了这一普适波动范式,证实仅需调节单个被动耦合参数t⟂(由谱缠绕数表征的拓扑相变驱动)即可实现肤效应方向的逆转。该框架还可拓展至非线性体系,其中振幅依赖的耦合能诱导本征拓扑转变。
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提交arXiv: 2026-03-18 10:04

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