拓扑绝缘体（Topological Insulator）具有非平庸的无能隙边界态（edge state），可以有效地抑制无序结构所引起的背散射（back-scattering），导致拓扑边界态比传统光学模式更加稳健（robust）。在光子学中，这种实现光捕获（light-trapping）的边界态可以作为光子集成器件中的单向波导（unidirectional waveguide）。 一般而言，二维光子系统中存在一维（1D）的拓扑边界态，但却很难在其中实现受拓扑保护的零维（0D）腔模（cavity mode）。最近，来自南京大学的蒲殷副教授、伍瑞新教授，与苏州大学的蒋建华教授课题组和加拿大多伦多大学的Sajeev John教授合作，向我们证明在被称为双拓扑结构（dual-topology）的并行波矢空间（concurrent wavevector space）和实空间（real-space）拓扑中，可能会导致较低维度的光捕获light-trapping效应。他们从理论上提出并通过微波实验研究发现，在二维光子晶体位错（dislocation）位置上所得到的光子束缚态是以Jackiw-Rebbi光孤子模式出现的，这种强约束的腔模式是稳健的、不受微扰影响。该研究揭示了一种低维拓扑光捕获机制，有可能对厄密/费厄密系统中的拓扑激光、时空对称性研究、三维光子晶体中的一维拓扑位错态、准周期光子晶体等方面有着重要的启发意义。相关研究发表在近期的《Nature Communications》上。

本文在D维光子系统中，实现了D-2维的光学拓扑态，这对于在更低维度上实现和利用“鲁棒”的拓扑态具有重要的研究意义。

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