近日，江南大学理学院胡博伦教授及合作团队南京大学刘晓峻教授、程营教授课题组，在非厄米声学研究领域取得了重要进展。他们首次实现了声学体系下的反宇称-时间（APT）对称相态，并研究了拓扑缺陷态的声局域模式随宇称-时间（PT）对称相变的变化规律。相关研究成果以《Anti-Parity-Time Symmetry in a Su-Schrieffer-Heeger Sonic Lattice》为题作为编辑推荐（Editors’ Suggestion）亮点论文于2023年8月7日发表在国际物际学顶级期刊Physical Review Letters(https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.066601)上。胡博伦教授为第一作者，南京大学张志旺研究员、程营教授、刘晓峻教授及西班牙IMDEA研究所Johan Christensen教授为共同通讯作者。
PT对称性是指在空间反演（Parity）和时间反演（Time）算符联合作用下保持对称的性质，而APT对称性则是指系统在PT联合算符作用下保持反对称的性质。相关理论不仅揭示了新颖的量子物态, 还促进了光学、声学等经典波动场调控技术的发展。然而，构建APT对称相态需要引入高强度的非厄米因子。在声学系统中，由于受到声天然增益介质的缺失限制，如何实现声学APT对称相态并观测不同PT对称相下声拓扑态的能量局域特性仍然是亟待解决的关键问题。
在本工作中，研究人员通过引入声增益和声衰减，构建了具有非厄米特性的Su-Schrieffer-Heeger声子晶体链，并探索了声学系统中的PT和APT对称相态。实验中，利用电控碳纳米管薄膜调控非厄米性质，观察了系统在不同对称相态之间的转变。研究还发现，拓扑缺陷态与PT对称性相关，随非厄米强度变化在不同相态间出现和消失，并呈现不同的局域模式。
该工作首次将声学拓扑效应研究扩展至APT对称相态，成功实现了非厄米声学系统中不同PT对称相之间的转变。这为结合非厄米特性和拓扑效应的声场调控理论及其在高灵敏度声传感、高强度定向声辐射等领域应用提供了新的思路。
据了解，PRL是世界上最权威、最具影响力的物理学期刊，致力于发布领先的物理研究成果，并对全球科学社群起着重要的引领作用，其ESI总引用排名长期位于物理学学科第一名。据统计，在所有获得诺贝尔物理学奖的成果中，相关论文有28.5%首先发表于PRL，这一比例远超其他学术期刊（信息源：These four journals publish the most Nobel Prize-winning papers in physics | News | Nature Index）。该研究成果是我校首次作为参与单位在PRL上发表学术工作，将进一步推动我校在物理学及其相关领域的研究与发展。
非厄米SSH声子晶体链中的PT对称相变过程
实验观测PT对称相变过程
不同PT对称相下的非厄米拓扑缺陷态声场测量
