Seminário

PT symmetry and Exceptional Points in Optics

Sala 8.2.39, Ciências ULisboa

Por Samit Kumar Gupta (CFTC, Universidade de Lisboa, Portugal).

The ubiquity of synergy and interplay of the physical principles due to symmetry, topology and singularity provides a unique pathway toward emergent nontrivial wave phenomena. Of late, Parity- Time (PT)-symmetry and its breaking at the non-Hermitian singularity known as the exceptional point (EP) have emerged to play a significant role in the new physics explorations in a wide range of areas [1]. Loss is generally seen as a degrading element in the optical context. It turns out, however, that balanced gain and loss may enable a new useful strategy via a novel symmetry paradigm known as PT symmetry. It not only addresses the issue of loss via tailoring judicious gain-loss profiles but also induces a myriad of counterintuitive wave phenomena, such as, exceptional points and phase transition, asymmetric wave transport, nonlinearity-induced effects, and topological properties [2,3]. Coexistence of nonlinearity and non-Hermiticity in optical systems has triggered considerable interest in PT symmetric nonlinear optics. Here, we strive to understand the synergy and interplay of some of the exotic symmetry paradigms, namely, PT symmetry, and the concomitant exceptional points in optical and photonic lattices and wave systems in linear and nonlinear regimes. In particular, we develop insights and understanding of PT symmetry and its breaking in the emergence and manipulation of intriguing wave phenomena in the discrete and continuous optical systems. Some of these may include, for example, PT symmetry and beam dynamics in few sites optical systems [4], bright and dark Bragg solitons in periodic optical systems [5], existence of higher-order EPs and the ensuing wave dynamics [6], extreme wave phenomena in a certain class of nonlocal NLSE systems [7], nonreciprocal light transport [8], non-Hermitian skin effect [9] to mention a few. It is realized that further substantive investigations on PT symmetry-mediated nonlinear wave phenomena and exceptional points may offer distinctive physical insights toward dynamic wave control strategies in nonlinear non-Hermitian optics and photonics, and their broad range of related applications.

  • [1] M-A Miri, A Alu, Science 363, eaar 7709 (2019).
  • [2] VV Konotop, J Yang, DA Zezyulin, Rev. Mod. Phys. 88, 035002 (2016).
  • [3] SK Gupta, Y Zou, XY Zhu, MH Lu, L Zhang, XP Liu, YF Chen, Adv. Mater. 32, 1903639 (2020).
  • [4] SK Gupta, AK Sarma, J. Mod. Opt. 61, 227-233 (2014).
  • [5] SK Gupta, AK Sarma, Europhys. Lett. 105, 44001 (2014).
  • [6] X Zhou, SK Gupta, Z Huang, Z Yan, P Zhan, Z Chen, MH Lu, Z Wang, Appl. Phys. Lett. 113, 101108 (2018).
  • [7] SK Gupta, Opt. Commun. 411, 1-7 (2018).
  • [8] X Zhou §, SK Gupta §, X Zhu, G Su, P Zhan, Y Liu, Z Chen, MH Lu, Z Wang, Phys. Rev. Applied 13, 044037 (2020).
  • [9] X Zhu, H Wang, SK Gupta, H Zhang, B Xie, MH Lu, YF Chen, Phys. Rev. Research 2, 013280 (2020).
10h00-11h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional

Projeto de Tese (Doutoramento em Biodiversidade, Genética e Evolução), por Fátima Inácio.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Pablo Sartori (Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Portugal).

Seminário de Lógica Matemática, por Charles Morgan (UFBA).

Banner do Dia de Ciências 2025_v2

A 29 de abril assinalamos o 114.º aniversário de CIÊNCIAS.

Junte-se a nós no Grande Auditório de CIÊNCIAS para uma tarde de celebração que reúne toda a comunidade da Faculdade.

Pavilhão de Portugal

Na ocasião, será ainda inaugurada a exposição “Meu matalote e amigo Luís de Camões” que explora a figura do poeta através de um diálogo entre arte, literatura e património histórico. A cerimónia contará ainda com uma programação paralela que será divulgada em detalhe oportunamente.

Pormenor de pintura representativa da cidade de Aden

O curso, com Jorge Flores (CIUHCT), oferece uma visão da história da Ásia a partir de cidades portuárias cruciais nas relações com o Ocidente.

O Tec Labs lançou a marca MindTec com o objetivo de promover um processo participativo de rebranding interno, assente na escuta ativa da sua comunidade. Esta sessão marca o arranque oficial do projeto e será um momento-chave para apresentar os seus objetivos, envolver a comunidade e começar a recolher perceções, expectativas e desafios relacionados com a comunicação no ecossistema.

Logótipo C-Academy

O curso oferece uma base sólida sobre os fundamentos e práticas essenciais para proteger sistemas e dados num mundo cada vez mais digital - candidaturas até 13 de abril.

Fotografia de fábrica a emitir poluição para a atmosfera

The course aims at enabling the participants to use different methods to measure the impacts of pollutants on ecosystems.

Curso destinado a todos que necessitem de realizar análise de dados com recurso ao R.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Fábio Chalub (NOVA Math, Universidade NOVA de Lisboa, Portugal).

Banner Dia Aberto de CIÊNCIAS 2025.

Bem-vindos a Ciências ULisboa!

Um concurso de programação dirigido aos alunos do ensino secundário (11.º e 12.º anos), que visa promover a prática e o gosto pela programação.

Fotografia de Chapim-azul

The goal of this course is to provide the participants with the most recent and practical knowledge on the use of Functional Diversity.

O encontro tem como objetivo divulgar e promover os resultados da investigação produzidos nos dois pólos do Centro de Química Estrutural (CIÊNCIAS e IST), estimulando a criatividade, o trabalho interdisciplinar e o espírito científico.

Mão a segurar em globo de vidro

Curso acreditado pelo CCPFC para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 230, 420, 510, 520 e 560, com candidaturas até 30 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de peixe

The event aims to facilitate the exchange of information and knowledge among professionals to advance the understanding, collaboration and capabilities of aquaculture to respond to the impact of climate change in a rapidly changing global environment.

Uma oportunidade única para interagir com a comunidade global de computação científica, com inscrições (preço reduzido) até 02 de maio.

Logótipo Moodle

Ação de formação para docentes e investigadores de CIÊNCIAS.

Título/data/local do evento e iconografia representativa de energias renováveis

Inscrições até 16 de maio! Junta-te a esta revolução energética e faz a diferença!

Químico a escrever fórmulas num quadro

Curso acreditado para efeitos de progressão na carreira dos professores do Ensino Básico e Secundário do Grupo 510 (CCPFC/ACC-118288/22), com candidaturas até 18 de maio.

Curso destinado a estudantes de Mestrado e de Doutoramento, bem como a profissionais que desenvolvam investigação científica na área da saúde.

Título/data/local do evento e fotografia do mar

Quais são os conceitos-chave para enfrentar os atuais desafios marinhos e costeiros? 

Representação de programação R

This course aims at providing students with basic knowledge of R programming, allowing them to manipulate and visualize data with R.

Título da conferência, sobre um quadro de ardósia

The conference focuses on "Algebra and its role in Computer Science", with special emphasis on the areas of study related to the work of M. V. Volkov, such as semigroups and automata.

Páginas