主动非Hermitian声学超材料中的亚声速波传播
应用物理
2025-03-31 v1
摘要
在波导中获得高于声速的群速度是声学波工程中的一项具有挑战性的任务。更具挑战性的是在不改变波导轮廓（如狭窄或扩宽）且尤其不干扰柔性夹具（无论是被动还是主动）通路的情况下实现这种速度提升。本文通过引入非Hermitian物理概念并利用平滑嵌入波导壁内的主动元件来实现上述目标。在实时反馈操作中，这些元件诱导局部压力增益与损耗，以及非局部压力集成耦合。我们采用源自晶格理论并针对波导系统进行调节的专门平衡控制参数，驱动系统动力学进入稳定的parity-time对称 regime。我们在数值和实验层面均展示了波包的加速传播，并讨论了稳定性与可实现速度提升之间的权衡。本工作为通过嵌入式实时反馈控制所创建的短程与长程主动耦合，实现连续介质中的高级波传输形式奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2503.21933,
title = {Supersonic wave propagation in active non-Hermitian acoustic metamaterials},
author = {Kangkang Wang and Felix Langfeldt and Chen Shen and Haishan Zou and Sipei Zhao and Jing Lu and Lea Sirota},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21933},
year = {2025}
}