近日，暨南大学物理与光电工程学院光电工程系微纳光电信息与生物传感团队在电学微腔中的非线性研究方面取得重要进展。该研究由2021级本科生李海川在陈雷副教授的指导下完成，成果发表在Nature旗下一区TOP期刊Communications Physics，李海川为第一作者，陈雷副教授、刘贵师副教授、罗云瀚教授为共同通讯作者。

图1. 文章发表页面截图

 传统非厄米物理中，奇异点（EP）尤其是高阶 EP的分叉现象，可以放大传感灵敏度，是近期计量学的研究热点。但是，这种方法的高灵敏度以系统的鲁棒性为代价。为了突破该约束，团队成员转变研究思路，在电学微腔体系引入了四波混频式非线性，实验观察到六阶非线性诱导的低阶EP的四波混频式分岔。这一新现象将传统EP分叉获得的灵敏度放大了十一倍，同时保持了系统的自由度，不再以系统的鲁棒性为代价。此外，由于非线性效应，研究还发现EP附近存在混沌动力学，这与随机噪声线性状态下的EP简并提升存在明显差异。研究将EP简并提升的范围扩展到非线性，为新一代可穿戴民用、单兵电子装备提供了关键器件。

图2. 实验观察六阶非线性诱导的低阶EP的四波混频式分岔现象

该研究工作获得国家自然科学基金项目、广东省和广州市等科研基金项目的资助。

论文信息：www.nature.com/articles/s42005-024-01609-6

图、文：陈雷

校对：杨嘉琳

责任编辑：邓玉萌

初审：肖艳芳

复审：孙玉环

终审发布：黄睿