Les chercheurs dirigés par le professeur Xiaoyong Hu de l’Université de Pékin, en Chine, s’intéressent à la photonique topologique. Ils ont proposé une approche interdisciplinaire pour étudier les systèmes topologiques par l’entropie de l’information (IE) dans l’espace réel.
Le travail est publié dans la revue Frontières de l’optoélectronique.
La photonique topologique joue un rôle important dans les domaines de la physique fondamentale et des dispositifs photoniques. Le modèle Kagome, le modèle Su-Schrieffer-Heeger (SSH) et les autres modèles topologiques sont utilisés comme plate-forme pour étudier le nouveau phénomène physique et comme guide pour concevoir de nouveaux dispositifs photoniques tels qu’un laser topologiquement protégé et un dispositif de transmission robuste.
Jusqu’à présent, les chercheurs ont généralement jugé les états topologiques d’un cristal photonique sur la base de trois critères : l’invariant topologique, y compris le nombre de Chern, le nombre d’enroulement et l’invariant topologique Z2 ; les distributions de valeurs propres ou les lacunes dans la bande du cristal photonique ; et les distributions de champs électriques des états topologiques.
Presque toutes les méthodes précédentes reposent sur les structures de bandes dans les espaces de quantité de mouvement. Cependant, il est généralement compliqué d’analyser les propriétés topologiques dans l’espace des impulsions, surtout s’il existe des perturbations dans le système. Les perturbations provoqueront même la fermeture de la bande interdite du système topologique, ce qui rendra difficile l’analyse de la topologie dans l’espace des impulsions.
Le modèle Kagome est utilisé comme exemple de calcul théorique, et le processus de disparition de ses états de bord topologiques (TES) est observé avec IE. La méthode IE peut être utilisée pour analyser les distributions de modes TES et la transition de phase topologique. Cette méthode peut également être étendue au modèle SSH et au cristal photonique Valley-Hall.
La recherche fournit une méthode pour étudier la phase photonique topologique basée sur la théorie de l’information et une opportunité d’analyser les propriétés physiques en tirant parti de l’interdisciplinarité.
Plus d’information:
Rui Ma et al, L’information-entropie a permis d’identifier la phase photonique topologique dans l’espace réel, Frontières de l’optoélectronique (2024). DOI : 10.1007/s12200-024-00113-7
Fourni par Higher Education Press