Topologically protected vortex transport via chiral-symmetric disclination
Notice bibliographique
Résumé
Vortex phenomena are ubiquitous in nature, from vortices of quantum particles and living cells [1-7], to whirlpools, tornados, and spiral galaxies. Yet, effective control of vortex transport from one place to another at any scale has thus far remained a challenging goal. Here, by use of topological disclination [8,9], we demonstrate a scheme to confine and guide vortices of arbitrary high-order charges10,11. Such guidance demands a double topological protection: a nontrivial winding in momentum space due to chiral symmetry [12,13] and a nontrivial winding in real space arising from collective complex coupling between vortex modes. We unveil a vorticity-coordinated rotational symmetry, which sets up a universal relation between the topological charge of a guided vortex and the order of rotational symmetry of the disclination structure. As an example, we construct a C3-symmetry photonic lattice with a single-core disclination, thereby achieving robust transport of an optical vortex with preserved orbital angular momentum (OAM) that corresponds solely to one excited vortex mode pinned at zero energy. Our work reveals a fundamental interplay of vorticity, disclination and higher-order topological phases14-16, applicable broadly to different fields, promising in particular for OAM-based photonic applications that require vortex guides, fibers [17,18] and lasers [19].
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».