Femtosekunden-lasergeschriebene Wellenleiterarrays sind ein ausgezeichnetes Modellsystem für die Untersuchung verschiedenster physikalischer Phänomene in diskreten Systemen [J. Phys. B 43, 163001 (2010)].

Wir nutzen die mathematische Äquivalenz der Lichtausbreitung in Wellenleiterarrays zur Elektronendynamik in Festkörpern, Quantenmechanischen Potentiallandschaften und sogar relativistischen Systemen, um fundamentale Effekte zu untersuchen, die in ihrem ursprünglichen Kontext experimentell nur schwer zugänglich sind. Bedeutende Beispiele sind Bloch-Oszillationen [Phys. Rev. Lett. 102, 076802 (2009)], Dynamische Lokalisierung  [Nature Physi. 5, 271 (2009)], Zeno/Anti-Zeno Dynamik  [Phys. Rev. Lett. 101, 143602 (2008)], Random-Walks in Glauber-Fock Gittern  [Phys. Rev. Lett. 107, 103601 (2011)], komplexe Fano-Oberflächenzustände [Phys. Rev. Lett. 111, 240403 (2013)], und sogar nicht-Hermitesche Wellenpropagation [Nature Commun. 4, 2533 (2013)].

Mit unserer experimentellen Plattform können sogar künstliche Dimensionen emuliert werden. Diesbezüglich implementierten wir den ersten topologischen Isolator mit synthetischen Dimensionen [Nature 567, 356 (2019)] und Quantenzufallsbewegung in Strukturen mit bis zu 7 Dimensionen [Nature Photon. 14, 76 (2020)].

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