En un esfuerzo conjunto, ct.qmat científicos de Dresde, Rostock, y Würzburg han logrado estados topológicos de la materia no hermitianos en circuitos topoleeléctricos. Este último acrónimo se refiere a topológico y eléctrico, dando un nombre a la realización de materia topológica sintética en redes de circuitos eléctricos. El motivo principal de la materia topológica es su papel en albergar características particularmente estables y robustas inmunes a las perturbaciones locales, que podría ser un ingrediente fundamental para las futuras tecnologías cuánticas. Los resultados actuales de ct.qmat prometen una transferencia de conocimientos de los circuitos eléctricos a plataformas ópticas alternativas, y acaban de ser publicados en Cartas de revisión física .

Ajuste de defectos topológicos en sistemas no hermitianos

En el centro del trabajo reportado actualmente está la realización del circuito de la simetría de paridad-tiempo (PT), ya que ha sido previamente estudiado intensamente en óptica. El equipo de ct.qmat ha empleado la simetría PT para hacer que el sistema de circuito abierto con ganancia y pérdida comparta una gran cantidad de características con un sistema aislado. Esta es una idea central para diseñar estados de defectos topológicos en un entorno compensatorio disipativo y acumulativo. Se logra a través de circuitos topoeléctricos PT no hermitianos.

Potencial cambio de paradigma en materia topológica sintética

"Este proyecto de investigación nos ha permitido crear un esfuerzo de equipo conjunto entre todas las ubicaciones del Clúster de Excelencia ct.qmat hacia la materia topológica. Los circuitos topoleeléctricos crean una inspiración experimental y teórica para nuevas vías de materia topológica, y podría tener una influencia particular en las aplicaciones futuras de la fotónica. La flexibilidad eficiencia de costo, y la versatilidad de los circuitos topoleeléctricos no tiene precedentes, y podría constituir un cambio de paradigma en el campo de la materia topológica sintética, ", resume el científico y director del estudio de Würzburg, Ronny Thomale.

Siguiente parada:aplicaciones

Habiendo construido una versión unidimensional de un circuito topoeléctrico de simetría PT con una dimensión lineal de 30 celdas unitarias, el siguiente paso hacia la tecnología prevista por el equipo de investigación es adoptar circuitos simétricos PT en dos dimensiones y, como tales, alrededor de 1000 celdas unitarias de circuito acoplado. Finalmente, la información obtenida a través de los circuitos topoeléctricos puede establecer un hito que podría hacer posible las computadoras controladas por luz. Serían mucho más rápidos y energéticamente más eficientes que los modelos actuales controlados por electrones.

Personas involucradas

Además de los miembros del clúster con sede en Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) y el Instituto Leibnitz de Investigación de Materiales y Estado Sólido de Dresde (IFW), los científicos que rodean al profesor Alexander Szameit de la Universidad de Rostock también están involucrados en la publicación. El Cluster of Excellence ct.qmat coopera con el grupo de Szameit en el campo de la fotónica topológica.