BEGIN:VCALENDAR
VERSION:2.0
PRODID:-//CERN//INDICO//EN
BEGIN:VEVENT
SUMMARY:Exceptional Topological Band Structures
DTSTART:20260605T070000Z
DTEND:20260605T100000Z
DTSTAMP:20260602T200900Z
UID:indico-event-9718@indico.fysik.su.se
DESCRIPTION:Speakers: Lukas König (Stockholm University)\n\nAbstractMetam
 aterials\, optical and photonic setups\, as well as electric and acoustic 
 systems all (clearly) behave very differentlyfrom isolated quantum systems
 \; as do open quantum systems that are in contact with an environment. The
  primary reasonis precisely this coupling to an environment\, which can de
 liver energy and particles into and out of the system. The insightthat the
 se systems can nevertheless be described in a formalism that structurally 
 resembles quantum mechanics of isolatedsystems\, has fuelled a wave of int
 erest in what has come to be known as non-hermitian physics.More recently\
 , results from the quantum theory of topological phases started being appl
 ied to the non-hermitian realm.This theory describes the emergence of phas
 es of matter that seem identical in its preceding paradigm of symmetries a
 ndsymmetry breaking\, but that differ for topological reasons. Exemplarily
 \, there are different topological insulators that aredistinguished by top
 ological invariants\, discrete numbers that can be calculated from their b
 and structure. Phase transitionsbetween them happen via topologically robu
 st nodal points in the band structure\, which carry the changes in invaria
 nts.Here we use homotopy theory to derive such invariants for non-hermitia
 n systems. Non-hermitian nodal points arecommonly called exceptional point
 s\, and are protected by the non-abelian braid group\, thus topologically 
 extremelydifferent from their hermitian counterparts. We find that excepti
 onal points of higher order are protected by windingnumbers\, that systems
  subject to PT-symmetry (parity and time reversal) show combined eigenvalu
 e and eigenvectortopology\, and that two-dimensional spatial symmetries (c
 alled wallpaper symmetries) can enforce exceptional points.We further deri
 ve fermion doubling theorems for non-hermitian topological systems\, which
  constrain the allowednumber and composition of exceptional points in a ma
 terial. These theorems differ from their hermitian analogues due tothe non
 -abelian structure inherent to exceptional points. We show\, theoretically
  and in photonics experiments\, that this canlead to topological monopoles
 \, which are forbidden in hermitian systems.Swedish SummaryMetamaterial\, 
 optiska och fotoniska system samt elektriska och akustiska system uppför 
 sig alla\, som bekant\, på etthelt annat sätt än isolerade kvantsystem\
 ; detsamma gäller öppna kvantsystem som står i kontakt med omgivningen.
  Denfrämsta anledningen till detta är växelverkan med omgivningen\, som
  kan tillföra energi och partiklar till och från systemet.Insikten att d
 essa system ändå kan beskrivas med en formalism som strukturellt liknar 
 kvantmekaniken för isoleradesystem har väckt ett stort intresse för det
  som har kommit att kallas icke-hermitisk fysik.Sedan dess har resultat fr
 ån kvantteorin kring topologiska faser tillämpats på icke-hermitiska sy
 stem. Denna teoribeskriver uppkomsten av materiafaser som framstår som id
 entiska inom det tidigare paradigmet av symmetrier ochsymmetribrytning\, m
 en som skiljer sig åt av topologiska skäl. Ett exempel på detta är oli
 ka topologiska isolatorersom kännetecknas av topologiska invarianter: dis
 kreta tal som kan beräknas utifrån deras bandstruktur. Fasövergångarme
 llan olika topologiska isolatorer sker via topologiskt robusta nodpunkter 
 i bandstrukturen\, vilka bär på förändringarnai invarianterna.Här anv
 änder vi homotopiteori för att härleda sådana invarianter för icke-he
 rmitiska system. Icke-hermitiska nodpunkterkallas vanligtvis exceptionella
  punkter och skyddas av den icke-abelska flätgruppen\, vilket innebär at
 t de topologisktskiljer sig avsevärt från sina hermitiska motsvarigheter
 . Vi finner att exceptionella punkter av högre ordning skyddasav vindning
 stal\, att system som är underkastade PT-symmetri (paritet och tidsomvän
 dning) uppvisar en kombineradegenvärdes- och egenvektortopologi\, och att
  tvådimensionella rumsliga symmetrier (kristallografiska grupper) kan tvi
 ngafram exceptionella punkter.Vi härleder vidare fermionfördubblingssats
 er för icke-hermitiska topologiska system\, vilka begränsar det tillåtn
 a antaletoch sammansättningen av exceptionella punkter i ett material. De
 ssa satser skiljer sig från sina hermitiska motsvarigheterpå grund av de
 n icke-abelska strukturen i exceptionella punkter. Vi visar\, teoretiskt o
 ch i fotonikexperiment\, att detta kanleda till topologiska monopoler\, vi
 lka är förbjudna i hermitiska system.\n\nhttps://indico.fysik.su.se/even
 t/9718/
LOCATION:Lärosal 16\, Albanovägen 18 (Albano Building 2)
URL:https://indico.fysik.su.se/event/9718/
END:VEVENT
END:VCALENDAR