2024年10月8号，吴宏伟教授团队在声学波操控领域取得重要进展，在国际权威学术期刊《Applied Physics Letters上发表了题为《Steering sound propagation with Zeno barriers in acoustic waveguide arrays》的研究论文。该研究在声学系统中实验实现了基于“芝诺效应”的声波动力学调控，通过构建“芝诺势垒”成功将声波限制在特定的波导子空间中传播，并演示了声学类比量子行走与量子逻辑门等功能，为开发高性能片上集成声学器件提供了全新思路。
量子芝诺效应是量子物理中一个反直觉的现象，即对一个不稳定量子系统进行频繁的测量会抑制其态演化。受此启发，研究团队在经典声学系统中引入“频繁观测”机制，设计了一种分段式波导结构作为“芝诺势垒”。该势垒通过与主波导阵列的强耦合，将系统的整个希尔伯特空间裁剪为多个独立的子空间，从而精确控制声能在不同波导间的传输路径。
演示Zeno屏障如何在波导阵列阵中的实际应用中操纵声音
芝诺势垒作为一种波导内禀的调控手段，无需复杂的人工结构设计，为实现声波传播的任意控制提供了全新范式。这为未来开发小型化、集成化的高性能声学芯片，如声学隐身、声绝缘体等，开辟了新的技术路径。