2024年5月2号，吴宏伟教授团队在声学拓扑操控领域再次取得重大突破，在国际顶尖期刊《Advanced Science》上发表了题为《Acoustic Skyrmionic Mode Coupling and Transferring in a Chain of Subwavelength Metastructures》的研究论文。该研究首次在声学系统中实现了斯格明子拓扑模式的耦合、远距离传输及信息编码，并实验验证了其对抗结构缺陷的拓扑鲁棒性，为发展基于拓扑声场的下一代信息存储与处理技术奠定了坚实基础。
研究团队创新性地设计了一种基于阿基米德螺旋通道的三维声学超结构。他们发现，当两个这样的结构通过直通道耦合时，其各自支持的斯格明子模式会发生“杂交”，分裂成能量较低的键合模式 和能量较高的反键合模式。这种模式杂交现象与量子力学中的能级分裂类似，为通过耦合操控斯格明子提供了关键物理机制。
原理图结构、声压谱和斯格明子模式杂交
这项工作首次在声学中实现了斯格明子模式的耦合、长程传输和数字化编码，不仅展示了如何‘书写’和‘读取’斯格明子信息，还证明了其传输过程对缺陷不敏感。这为开发拓扑保护的声学信息通道和存储单元开辟了全新的道路，是迈向拓扑声学计算的重要一步。