光子晶体中的高阶拓扑状态能实现更快的数据传输

由纽约城市学院领导的对拓扑光子超材料的研究表明，超材料中的长距离相互作用可以改变光波的行为，从而迫使波在空间中定位。研究进一步表明，通过控制这些相互作用的程度，可以将光波的特性从传播转换为捕获。研究人员说，这一发现可能会进一步加快研发在线数据传输速度的新方法。

光子拓扑绝缘体使拓扑边界模式能够抵抗缺陷和无序，无论制造精度如何。此属性称为拓扑保护，高阶拓扑绝缘子（HOTI）在扩展的尺寸范围内提供拓扑保护。研究人员介绍了具有kagome晶格的光子HOTI，其表现出拓扑体极化。这导致了一维边缘状态和高阶零维状态的出现，这些状态仅限于结构的角部。除了由于最近相邻的相互作用而产生的拐角状态外，研究人员还发现了一种由远程相互作用引起的，特定于光子系统的新型拓扑拐角状态。他们的发现可能为设计具有高度拓扑鲁棒性的新电磁状态提供新的机会。

光位于拓扑晶体内部的空间中，被相互作用和拓扑结构所缠结。 由ITMO大学提供。

Alexander B. Khanikaev教授说：“采用新的捕获光的方法可以设计出新型的光学谐振器，这可能会对我们每天使用的设备产生重大影响。”“范围从智能手机和Wi-Fi路由器中的天线到光学芯片，该光学芯片用于高速通过Internet传输数据的光电子中。”这项研究是纽约城市大学（CUNY）研究中心与ITMO大学之间合作的光子学计划。该团队将继续探索这种捕获可见光和红外光的新方法。