Lettura interferometrica della topologia nello spazio dei momenti in un circuito fotonico dissipativo programmabile

Abstract degli autori

Nelle dinamiche non hermitiane, la topologia è codificata nella fase dell’evoluzione del bulk, ma la forte dissipazione sopprime le ampiezze che la trasportano. Risolviamo questo problema usando un circuito fotonico integrato programmabile che implementa dinamiche di questo tipo in uno spazio dei momenti sintetico mediante dilatazione unitaria, recuperando la fase con l’interferometria a fase traslata. Per il modello non hermitiano di Su-Schrieffer-Heeger, il metodo distingue le fasi di Zak banali e non banali e dà un avvolgimento della coerenza $q=\pm 1$ indotto da un punto eccezionale. Estendendo il sistema a un toro sintetico tramite un pump di Rice-Mele, si ottiene il primo numero di Chern $\mathrm{Ch}_1=0,1$ per i cicli banali e non banali, mostrando una via programmabile alla topologia nello spazio dei momenti in presenza di dinamiche non hermitiane fortemente dissipative.