在时变随机势场中，从分支流动到安德森局域化的转变

《Laser & Photonics Reviews》：Crossover From Branched Flow to Anderson Localization in Time-Fluctuating Random Potentials

波包在无序系统中传播时，通过调节随机势的时间相关长度τ，发现其动力学从超扩散主导的分支流逐渐转变为由波相干性驱动的Anderson局域化。实验在光导晶体SBN:61中观测到两个临界τ值：一个对应扩散率峰值，另一个对应局域化主导，并建立了理论模型解释这一转变机制。

　　

摘要

当波包在无序系统中传播时，已知会发生两种不同的现象：安德森局域化和分支流动。当波包在演化过程中被限制在一个静态的随机势场中时，就会发生安德森局域化；而当随机势场沿着演化维度平滑且缓慢地波动时，则会出现分支流动。在这项研究中，通过逐渐增加随机势场的时间相关长度（用$\tau$表示）来研究从分支流动到安德森局域化的转变过程。最初，由于分支流动的增强，波动力学表现出超扩散现象；但随着$\tau$的进一步增加，一种由相干性驱动的局域化效应被触发。这种效应减少了扩散，最终导致了安德森局域化的发生。确定了两个关键的时间相关长度$\tau$：一个是达到最大扩散速率的临界长度，另一个是安德森局域化主导波演化的临界长度。提出了一个理论模型，该模型考虑了波的相干性与波扩散率之间的相互作用，以预测这两个关键的相关长度$\tau$。通过在光折变SBN:61材料中引入可控的随机势场，并观察光传播过程中的从分支流动到安德森局域化的转变，验证了这一理论模型。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。