近日，仇旻教授科研团队在拓扑光子晶体领域取得研究进展，2021级课题组博士生刘天远与严巍研究员的研究成果“Bending immunity in valley edge states and non-Hermitian supercoupling effects”被Physical Review B期刊收录。该论文澄清了能谷拓扑光子晶体领域广泛存在的“将120°无损耗转弯视视为能谷拓扑的专利和标志”的误解，指出该现象实际来源于一种朴素的、与拓扑无关的动量匹配机制。

    拓扑光子晶体因其奇特的单向鲁棒传输特性，近年来备受关注，其中，能谷拓扑光子晶体因其简易性和工艺兼容性，是被应用最广、报道最多的子领域。在这一子领域中，能够无反射地通过120°转弯一直被认为是能谷拓扑的专利和标志。

    在研究的过程中，团队首先在非能谷拓扑的光子晶体中观察到120°转弯的现象，并从动量匹配视角对该现象给出解释：事实上，该现象来源于传输模式继承自能谷的动量特征，该特征使得入射模式和弯折模式动量匹配，而与反射模式动量失配，从而实现无反射转弯传输。在理解了这一拓扑无关的转弯机制的基础上，团队建立了“能谷边缘态”这一概念，系统地描述了能够无损转弯的模式集合，并提出了多个新型的、不同角度的、不符合旧有认识的转弯波导。

    在 “能谷边缘态”转弯的研究中，团队还发现：入射模式和转弯模式之间存在着一种具有非厄密形式的耦合矩阵。这一非厄密的耦合矩阵不仅高效地将入射模式耦合到转弯模式，还因此在转角附近形成了实空间上以二阶指数形式的快速衰减的能量分布。这一奇特的现象不仅为光子晶体的态密度调控提供了一种新颖的思路，也为在不引入增益和衰减的情况下构建并研究研究非厄密系统提供了一种全新的范式。

    此次研究成果的发表，澄清了一个能谷拓扑光子晶体领域广泛存在的误解，也为在光子晶体中研究非厄密现象提供了新的思路。未来，我校科研团队将继续深化研究，推动相关理论的进一步理解与应用。

文章链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.110.L020101