前回に引き続き、2018年度の41号目のネイチャーのハイライトより。
フォトニクスデバイス： 通信帯域において例外点周りを回る
Nature 562, 7725
2018年10月4日
カイラリティーによって誘起される方向性応答は、例外点と呼ばれる非エルミート特異点を伴うエキゾチック系において研究されている。そうした系では、例外点を囲むループ上に系がパラメトリック構成を誘導すると、スペクトルカラリティーによって時間非対称な状態移行がもたらされる。近年、非エルミート波動相互作用に基づくデバイスに関する新しい方式と潜在用途の探求に関心が高まっている。今回J Yoonたちは、フォトニックモードが光領域の例外点を動的に囲むシリコンフォトニック構造を実現している。注目すべきことは、作製されたデバイスが、光通信の全帯域をカバーするスペクトル帯にわたる時間非対称な光伝送を特徴とすることである。従って、今回の研究は、非エルミートトポロジカルダイナミクスに基づく広帯域光集積デバイスへ向けた有望な実験的ステップといえる。
Letter p.86
■結合フォトニック結晶レーザアレイを用いた 特異点による光制御へ向けて（PDF)（非エルミート特異点）
■流れをもつプラズマの安定性 －非エルミート生成作用素，特異性，変分原理（PDF)（非エルミート特異点）
■フォトニック結晶とシリコンフォトニクスで光を操る 【横浜国立大学 馬場俊彦】
本論文においては、日本語版の本誌では「フォトニクスデバイス：光通信帯全域にわたる例外点周りの時間非対称性ループ」と取り上げられています。
フルテキストを直訳しますと・・・
全光通信帯域にわたる例外的な点の周りの時間非対称ループ
となり、Abstractを直訳しますと・・・
非エルミート特異点に関連する時変システム構成という、例外的な点[1,2,3,4,5,6,7,8]を中心としたトポロジカルな演算が、次のように広範囲にわたるオープンシステムダイナミクスを達成するための堅牢なアプローチとして提案されています。散逸性の高いマイクロ波伝送[3]と低温オプトメカニカル発振器[4]の実験で実証されています。クローズドシステムエルミートダイナミクスに基づく従来のシステムとは全く対照的に、例外的な点での環境干渉はその内部結合特性と動的に関わり合い、架空のパラメータ領域で回転刺激を生成します。[ 11、12、13、14、15、16]。それらを制御するための新しい波の性質および付随する装置アーキテクチャを達成するために、通信および信号処理システムを含む応用が豊富な技術分野におけるそのようなシステムの実現は次のステップである。しかしながら、非エルミート相互作用スキームがさらなるデバイス工学のための堅牢な技術的プラットフォームで構成できるかどうかは現在不明である。ここでは実験的に光学ドメイン内の例外的な点の周りに時間非対称ループを介して伝送するフォトニックモードを持つ堅牢なシリコンフォトニック構造を実証します。提案された構造は、フォトニックモードが経験する必要な非エルミートハミルトニアンを正確に制御する２つの結合シリコンチャネル導波路とスラブ導波路漏れ放射シンクからなる。製造された装置は、光通信窓全体（１．２６〜１．６７５マイクロメートルの間の波長）をカバーする極めて広いスペクトル帯域にわたって時間非対称の光透過を生成する。したがって、我々は、制御可能な光電子特性を有する半導体プラットフォームを使用することにより、非エルミートトポロジカルダイナミクスに基づく広帯域オンチップ光デバイス、およびオンチップ光アイソレータおよび非可逆モード変換器などのいくつかの潜在的実用用途に向けて一歩を踏み出す。 我々の結果は、音響学、凝縮物質物理学、量子力学などの他の物理学分野における非エルミート波動力学の技術的関連性をさらに示唆している。
となります。凄い話ですが・・・。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：Letter p.86
Time-asymmetric loop around an exceptional point over the full optical communications band
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「応用光学： ニオブ酸リチウム電気光学変調器を進歩させる」を取り上げます。
