当前位置：
X-MOL 学术
›
Nat. Commun.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Supersymmetry in the time domain and its applications in optics.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-02-10 , DOI: 10.1038/s41467-020-14634-0 Carlos García-Meca 1 , Andrés Macho Ortiz 1 , Roberto Llorente Sáez 1
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-02-10 , DOI: 10.1038/s41467-020-14634-0 Carlos García-Meca 1 , Andrés Macho Ortiz 1 , Roberto Llorente Sáez 1
Affiliation
|
Supersymmetry is a conjectured symmetry between bosons and fermions aiming at solving fundamental questions in string and quantum field theory. Its subsequent application to quantum mechanics led to a ground-breaking analysis and design machinery, later fruitfully extrapolated to photonics. In all cases, the algebraic transformations of quantum-mechanical supersymmetry were conceived in the space realm. Here, we demonstrate that Maxwell's equations, as well as the acoustic and elastic wave equations, also possess an underlying supersymmetry in the time domain. We explore the consequences of this property in the field of optics, obtaining a simple analytic relation between the scattering coefficients of numerous time-varying systems, and uncovering a wide class of reflectionless, three dimensional, all-dielectric, isotropic, omnidirectional, polarisation-independent, non-complex media. Temporal supersymmetry is also shown to arise in dispersive media supporting temporal bound states, which allows engineering their momentum spectra and dispersive properties. These unprecedented features may enable the creation of novel reconfigurable devices, including invisible materials, frequency shifters, isolators, and pulse-shape transformers.
中文翻译：
时域中的超对称及其在光学中的应用。
超对称性是玻色子和费米子之间的一种推测对称性，旨在解决弦论和量子场论中的基本问题。它随后在量子力学中的应用导致了开创性的分析和设计机制，后来卓有成效地推广到光子学领域。在所有情况下，都在空间领域中构想了量子力学超对称的代数变换。在这里，我们证明了麦克斯韦方程组以及声波和弹性波方程组在时域中也具有潜在的超对称性。我们探索了此特性在光学领域的后果，获得了许多随时间变化的系统的散射系数之间的简单解析关系，并揭示了种类繁多的无反射，三维，全介电，各向同性，全向，偏振无关的非复杂介质。还显示了时间超对称性出现在支持时间约束状态的色散介质中，这允许工程化它们的动量谱和色散特性。这些史无前例的功能可以实现创建新颖的可重新配置设备，包括隐形材料，移频器，隔离器和脉冲形状的变压器。
更新日期：2020-02-10
中文翻译：
时域中的超对称及其在光学中的应用。
超对称性是玻色子和费米子之间的一种推测对称性，旨在解决弦论和量子场论中的基本问题。它随后在量子力学中的应用导致了开创性的分析和设计机制，后来卓有成效地推广到光子学领域。在所有情况下，都在空间领域中构想了量子力学超对称的代数变换。在这里，我们证明了麦克斯韦方程组以及声波和弹性波方程组在时域中也具有潜在的超对称性。我们探索了此特性在光学领域的后果，获得了许多随时间变化的系统的散射系数之间的简单解析关系，并揭示了种类繁多的无反射，三维，全介电，各向同性，全向，偏振无关的非复杂介质。还显示了时间超对称性出现在支持时间约束状态的色散介质中，这允许工程化它们的动量谱和色散特性。这些史无前例的功能可以实现创建新颖的可重新配置设备，包括隐形材料，移频器，隔离器和脉冲形状的变压器。
京公网安备 11010802027423号