Forschung: Kurzlebige Lichtquanten topologisch verknotet

Die effektive Beschreibung dissipativer Systeme durch sogenannte nichthermitesche Hamiltonoperatoren hat kürzlich zur theoretischen Vorhersage neuartiger metallischer Materialien geführt, deren Knotenlinien buchstäblich verknotet sind, also eine topologisch nichttriviale Struktur aufweisen. Durch die Benutzung einer experimentellen Methode, bei welcher einzelne Lichtquanten zunächst einer verlustbehafteten Dynamik unterzogen und im Anschluss interferometrisch vermessen werden, ist es Forschern aus Peking, Hefei und Dresden nun erstmals gelungen Kernaspekte dieser ungewöhnlichen nichthermiteschen Metalle im Labor nachzuweisen. Dabei wurden insbesondere verschiedene Typen von verknoteten Linien sowie deren Robustheit gegenüber Störungen gemessen.

K. Wang, L. Xiao, J. C. Budich, W. Yi, P. Xue,
Simulating Exceptional Non-Hermitian Metals with Single-Photon Interferometry,
Phys. Rev. Lett. 127, 026404 (2021) (arXiv)