时变介质中波的确定性时间倒回

材料参数的时域调制为波动力学提供了前所未有的控制能力，使得超越静态系统能力的新现象成为可能。本文我们引入并分析了一种鲁棒的时间倒回机制，通过精心设计的时域调制序列，使随时间演化的波完全恢复到其初始状态。在电磁系统中，时间倒回源于具有匹配调制持续时间的阻抗匹配或反匹配分层双层结构，利用全透射或全反射以及反向相位累积。在 Dirac 系统中，它通过时间相关矢量势驱动的完全带间跃迁实现。与产生波回波但仅能部分恢复波形的时间反演全息术或量子时间镜不同，我们的方法实现了对整个波状态（包括振幅和相位）的确定性且完整的重建。我们推导出鲁棒振幅和相位恢复的解析条件，并通过离散和连续调制的模拟进行了验证，展示了其对调制复杂性和时间不对称性的鲁棒性。这些发现为安全信息检索、时间隐身、可编程超材料和基于波的逻辑器件建立了一个通用平台。