光物理学：例外点によって増強されるサニャック効果の観測

例外点（EP）は、開放系のダイナミクスを支配する非エルミートハミルトニアンの特異なスペクトル縮退である。EPでは、2つ以上の固有値と、それらに対応する固有状態が融合する。最近、EP付近で光ジャイロスコープを動作させると回転に対する応答が向上することが予測された。しかし、そうした系の性能は実験では調べられていない。今回我々は、高Q値微小共振器における非エルミート物理学と非線形光学の研究のための、精密制御可能な物理系について報告する。この系は、共振器内で対向伝播する光波を散逸的に結合させるため、回転測定用の高感度ジャイロスコープとしても機能する。我々は、この系を用いて予測されたEP増強されるサニャック効果を調べ、共振器に加えた回転を直接測定することによって、サニャック・スケール因子が4倍に増えることを観測した。この増強レベルは、EPに対する系のバイアスを調節することによって制御でき、観測された増強がモデリングの結果によって裏付けられた。さらに我々は、EP付近におけるジャイロスコープの感度を評価した。今回の研究は、EPの物理的特性の検証に加えて、光ジャイロスコープの理解に重要である。

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