拓扑光子学

在量子信息领域，我们提出了一种实验上可行的鲁棒量子态转移协议。该协议利用非厄米SSH链作为量子网络节点，将量子态编码为飞行比特，并通过手性波导传输至下一个节点，实现完美的量子态转移。这一过程不仅展示了拓扑边缘模式在量子信息传输中的潜力，也为量子网络的构建提供了新的思路。

此外，我们对拓扑带结构的普遍性进行了深入探讨。早期研究认为拓扑带结构是周期性介质中波的普遍属性，但后续的光子准晶体、Anderson绝缘体和光子非晶材料等研究表明，周期性介质结构并非拓扑非平凡相存在的必要条件。我们通过不完全SSH模型证明了在特定对称性条件下，非平凡结构单元可以诱导平凡系统转变为拓扑系统，为拓扑非平凡相的产生提供了新的理论基础。

在全球能源危机和化石燃料减少的背景下，传统化学电池正逐渐被更高效的能源存储和转换设备所取代。量子电池（QB）作为一种新兴概念，利用量子效应进行能量存储和释放，展现出更强的充电功率、更大的容量和优越的功提取能力。我们目前的研究是探索开发拓扑量子电池的可能性，这种电池能够实现完美的充放电过程，并有效抑制能量向环境自发耗散。