En sistemas no hermitianos, dos o más valores propios y estados propios de un sistema resonante se fusionan en puntos excepcionales (PE). El cerco dinámico de los PE ha recibido un gran interés en los últimos años, ya que conduce a fenómenos muy no triviales, como la transmisión quiral, en la que el estado final del sistema depende de la lateralidad del cerco.
Anteriormente, la transmisión quiral para un par de modos propios se realizaba mediante una trayectoria dinámica cerrada en sistemas simétricos de tiempo de paridad (PT-) o anti-PT. Aunque la transmisión quiral de modos con simetría rota es más accesible en circuitos integrados fotónicos prácticos, la eficiencia de transmisión demostrada es muy baja debido a las pérdidas dependientes de la trayectoria.
En un nuevo artículo publicado en Light:Science &Applications , un equipo de científicos dirigido por el profesor Lin Chen del Laboratorio Nacional de Optoelectrónica de Wuhan y la Escuela de Información Óptica y Electrónica de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, Wuhan 430074, China, y sus colaboradores han informado de una conversión quiral entre modos localizados en guías de onda individuales. .
Más allá de la trayectoria de evolución previamente cerrada que rodea a EP, se explora una trayectoria de evolución abierta, aprovechando modos asintóticos en dos puntos infinitos diferentes, pero no modos (anti) simétricos (sistemas PT-simétricos) o modos con simetría rota (sistemas anti-PT). -sistemas simétricos).
En un sistema dinámico no hermitiano, los saltos no adiabáticos (NAJ), el factor clave para inducir una respuesta quiral, se originan a partir de una pérdida de acoplamiento selectiva a uno de los modos propios durante la evolución.
La dinámica quiral está demostrada teórica y experimentalmente. Los convertidores de modo quiral resultantes, basados en guías de ondas de silicio acopladas, pueden localizar la energía óptica dentro de una única guía de ondas con una transmisión de alta eficiencia.
Los convertidores de modo quiral basados en trayectorias de evolución abiertas introducen pérdidas mediante un acoplador adiabático en lugar del metal aplicado en esquemas anteriores, lo que relaja los requisitos de fabricación.
Los resultados ofrecen un nuevo enfoque para estudiar la dinámica quiral en sistemas no hermitianos y abren nuevas vías para el desarrollo de aplicaciones y dispositivos prácticos de transmisión asimétrica.
Más información: Xiaoqian Shu et al, Transmisión quiral por una trayectoria de evolución abierta en un sistema no hermitiano, Luz:ciencia y aplicaciones (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01409-1
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
