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

O workshop contribui para aproximar a Ciência e as Políticas Públicas na construção de políticas informadas por evidências.

Composição com os nomes das Universidades participantes

Candidaturas até 25 de maio (mobilidades no 1.º semestre).

Título do prémio

As candidaturas decorrem até ao dia 31 de maio.

Título do programa e logótipos das entidades organizadoras, sobre fotografia do espaço

O programa decorre de 08 a 26 de julho, com candidaturas até 03 de junho.

Inscrições até 24 de maio.

Pormenor de linguagem corporal (braços e mãos) de pessoa a dialogar

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

Logótipo do prémio

As candidaturas à 11.ª edição decorrem até 28 de junho.

Vai realizar-se em Lisboa, nos dias 28 e 29 de junho de 2024, o 37.º Encontro do Seminário Nacional de História da Matemática.

Logótipo do Verão na ULisboa, sobre um fundo amarelo

Uma oportunidade única de conheceres e experimentares o ritmo e o espírito da vida académica!

Título/data/local do evento e representação do cérebro humano

O maior evento anual na área da ciência e da tecnologia em Portugal.

The topics of the conference include (but are not limited to) classical and quantum integrable systems, complex geometry of moduli spaces, automorphic forms and their applications to number theory.

Título/data do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de Lisboa (Castelo de S. Jorge e respetiva colina)

Inscrição (taxa reduzida) até 20 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e várias fotografias da orla costeira e de pessoas

Escola de verão com um programa muito diversificado, com especialistas em vários tópicos, que vão falar sobre formas de olhar para o nosso planeta de uma forma integrada, juntando conhecimentos de várias disciplinas.

Are you a BSc or MSc student interested in Soft Matter, Non-linear Dynamics and Waves or Particle Physics?

Vem investigar connosco!

Logótipo do evento, sobre um fundo branco

Um evento de reunião da comunidade nacional nas diversas vertentes da informática, com a ambição de ser o fórum de eleição para a divulgação, discussão e reconhecimento de trabalhos científicos.

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