Weyl points are the crossings of linearly dispersing energy bands of three-dimensional crystals, providing the opportunity to explore a variety of intriguing phenomena such as topologically protected surface states and chiral anomalies. However, the lack of an ideal Weyl system in which the Weyl points all exist at the same energy and are separated from any other bands poses a serious limitation to the further development of Weyl physics and potential applications. By experimentally characterizing a microwave photonic crystal of saddle-shaped metallic coils, we observed ideal Weyl points that are related to each other through symmetry operations. Topological surface states exhibiting helicoidal structure have also been demonstrated. Our system provides a photonic platform for exploring ideal Weyl systems and developing possible topological devices.

Despite great interest in the quantum anomalous Hall phase and its analogs, all experimental studies in electronic and bosonic systems have been limited to a Chern number of one. Here, we perform microwave transmission measurements in the bulk and at the edge of ferrimagnetic photonic crystals. Band gaps with large Chern numbers of 2, 3, and 4 are present in the experimental results, which show excellent agreement with theory. We measure the mode profiles and Fourier transform them to produce dispersion relations of the edge modes, whose number and direction match our Chern number calculations.

The recently discovered non-Hermitian skin effect (NHSE) manifests the breakdown of current classification of topological phases in energy-nonconservative systems, and necessitates the introduction of non-Hermitian band topology. So far, all NHSE observations are based on one type of non-Hermitian band topology, in which the complex energy spectrum winds along a closed loop. As recently characterized along a synthetic dimension on a photonic platform, non-Hermitian band topology can exhibit almost arbitrary windings in momentum space, but their actual phenomena in real physical systems remain unclear. Here, we report the experimental realization of NHSE in a one-dimensional (1D) non-reciprocal acoustic crystal. With direct acoustic measurement, we demonstrate that a twisted winding, whose topology consists of two oppositely oriented loops in contact rather than a single loop, will dramatically change the NHSE, following previous predictions of unique features such as the bipolar localization and the Bloch point for a Bloch-wave-like extended state. This work reveals previously unnoticed features of NHSE, and provides the observation of physical phenomena originating from complex non-Hermitian winding topology.