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    Physical Review B在线发表课题组关于非绝热的Floquet-Thouless拓扑泵浦的合作成果

    2024-08-16

    2024年8月16号,课题组与上海科技大学潘义明教授团队合作,在国际物理学权威期刊Physical Review B上发表了题为《Hearing the dynamical Floquet-Thouless pump of a sound pulse》的研究论文。该研究在声学系统中实验实现了非绝热的“Floquet-Thouless拓扑泵浦”,成功将包含实际信息的声脉冲信号从波导阵列一端稳健地传输至另一端,突破了传统拓扑泵浦必须依赖绝热条件和单色连续波的限制,为拓扑声学在信息传输领域的应用开辟了新路径。

    研究团队设计并制备了一种特殊的弯曲声学波导阵列,通过引入双色Floquet调制(即两个不同频率的周期性驱动),构建了一个非绝热的拓扑泵浦通道。当中心频率为2900-2950Hz、带宽为500-1000Hz的声脉冲从波导输入后,数值模拟清晰展示了脉冲在数十毫秒的实时间隔内,被稳定地泵浦穿过整个阵列的过程,实验测量结果证实,大部分脉冲能量从第十个波导输出,直观地演示了声脉冲的拓扑输运。

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    动态Floquet-Thouless声脉冲泵浦的建立、模拟和观测

    通过大量的模拟和实验,我们超越了量子光学类比,实现了连续声波和脉冲声波的非绝热动态拓扑抽运。我们的抽运信号和信息的发现为在拓扑晶格中先进的声光操纵开辟了一条新的途径,在波分复用和数据传输方面具有潜在的应用前景。