面向非阿贝尔编排及以上的完美传输多散射声学介质调制技术
应用物理
2026-02-18 v1
摘要
复杂介质中波的多散射可被利用和调制以实现声和光中的各种现象。尽管随着时间反演传播和波前成形等技术的取得显著进展，但传输矩阵的完全控制仍是一个重大挑战。本文提出了一种基于多散射的方法，用于设计具有任意结构的无反射复杂介质，使其传输矩阵为酉矩阵。因此，经过此类介质传输的波完美地执行酉运算。基于此原理，我们实验实现了通过多散射在声学波导中编排多个波导模式，展示了由不同复杂介质串联产生的非阿贝尔特性。此外，我们表明该原理可扩展用于实现编排之外的任意酉运算。我们的方案使用广义 Wigner-Smith 算子设计具有近乎任意目标功能的最优声学复杂介质。该方案可推广至声学之外的其他波类型。我们的结果展示了对多散射波的前所未有的控制，对于需要精确控制传播的应用（如复合通信、波基逻辑运算和计算）具有广泛意义。
引用
@article{arxiv.2602.15366,
title = {Tailoring multiple scattering acoustic media with perfect transmission for non-Abelian braiding and beyond},
author = {Hongkuan Zhang and Guancong Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15366},
year = {2026}
}