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对于一个拓扑晶格来说，局域态通常出现在带隙中，将局域态嵌入到带内中似乎是不可能的。但是在拓扑晶格之外，局域态也能够以BIC形式嵌入到连续谱中。因此，基于带理论的拓扑相与BIC相结合是一个吸引广泛研究兴趣的课题。高阶拓扑相与BIC相的结合能够为新材料的设计提供新的思路。具体地说，如果高阶拓扑BIC中的二阶角态能够被独立触发，在设计低维高Q因子拓扑空腔等实际应用中具有广阔的前景。
最近，来自上海交通大学、南京大学以及山西大学的研究团队用实验证明了连续介质中的一种高阶拓扑束缚态。具体地，研究团队演示了两种识别连续光子晶格中束缚态的方法：单点和叠加态注入。研究团队证明了位于连续体内并与散射波共存的角态可以被很好地激发。在紧束缚二维Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 晶格中，二阶拓扑角态固定在零能级并嵌入到体态中。直观地想,这样的角态似乎是不能够被直接激发和观察到。然而, 研究团队发现在希尔伯特空间中这些角态与体态是正交的,这使得它有可能被独立激发。
如图所示，研究团队将光子注入一个三维一分四光子耦合器从而得到一个同相位的四输入光子叠加态，随后将所制备的光子叠加注入到晶格的四角。由于此时光子在晶格中的分布概率与同相位的零能角态相同，在注入时，系统被激发到零能角态，由于本征态之间的正交性，晶格中的光子叠加态将能够得到维持，这意味着单个角态被激发出来。实验中测量到的光子分布概率也表明光子的输出概率分布遵循角态分布，并且不随演化距离而变化。由此，通过将系统初态制备成其零能角态本征波函数，成功激发了目标零能角态。
一分四耦合器和测得的角态光子分布概率。(a)光子晶格示意图。在晶格前设计了一个一分四耦合器。(b)一分四耦合器截面(i)和侧截面(ii)结构细节示意图。(c)用单光子叠加态激发晶格得到角态的实验结果。
如果对这种晶格做少许改变，角态就能从体态中分离出来。例如，可以通过增加转角格点的在位能将拓扑角态拉入到带隙中。此外，随着非对角晶格无序的增加，晶格对称性被打破，零能体态也将逐渐偏离零能位置从而与零能角态分离。BIC很容易被破坏，但是拓扑的束缚态依然是鲁棒的，在实验中，研究团队通过将无序引入到晶格中证明了这一点。
上海交通大学博士王耀与南京大学博士后解碧野（现为香港大学张霜课题组博士后）为论文共同第一作者，上海交通大学金贤敏教授、南京大学卢明辉教授以及山西大学梅锋教授为论文共同通讯作者。
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