物性物理学：フォトニクスと音響学におけるトポロジカルな現象の第二の波

光と音は最も普遍的な形態の波動であり、虹やこだまなどさまざまな現象や物理的効果に関連している。光と音は、共に古典的な波動に分類されるが、最近、物質のエキゾチックなトポロジカル相との意外な結び付きがあることが分かってきた。現在我々は、この話題に関する活発な研究の第二の波の始まりに立ち会っている。過去10年間では、そのトポロジカル特性が線形のバンドトポロジーを用いて特徴付けられる、二次元量子ホール絶縁体、量子スピンホール絶縁体、バレーホール絶縁体からなる基礎的な進展が著しかった。本論文で我々は、こうした従来のトポロジカル系を超えて、非エルミートトポロジー、非線形トポロジー、非アーベル型トポロジーのみならず、トポロジカル欠陥など、そのトポロジカルな特徴の評価結果が標準的なバンドトポロジーの言語では記述できない、現時点で最前線の分野に焦点を合わせる。我々は、現在の最先端分野の概説に加えて、価値のある応用への今後の研究の方向性を概観する。

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