4月12日，《科學》（Science）雜誌在線發表了我校物理學院和創新研究院祝雪豐副教授與美國斯坦福大學和新加坡國立大學的合作研究成果：《擴散系統中反宇稱時間對稱性》（Anti-parity-time symmetry in diffusive systems）。我校物理學院2014級博士生彭玉桂為該論文共同第一作者，祝雪豐副教授為論文共同通信作者。
對稱在日常生活中和自然界中特別常見，物理學定律也滿足優美的對稱性。經過長時期探索積累，物理學家達成一種共識，認為對稱性和守恆規律總是相伴出現。對某一特定系統，如要獲得不隨某些條件變化的守恆規律，就應該深入地研究其物理規律的內稟對稱性。目前，絕大多數與對稱性相關的研究都集中於經典波動體系，對擴散系統的對稱性研究並不多見。祝雪豐等人的研究成果首次在熱擴散系統中提出一種新的對稱性，即反宇稱時間對稱性 (Anti-parity-time symmetry)，並在實驗上證實了反宇稱時間對稱性的存在。
團隊研究人員發現，當熱擴散系統處於反宇稱時間對稱相時，背景載體機械運動的拖曳效應會被抑制，溫度場分佈保持穩定。實驗中，他們構建了一對反向同速旋轉的存在熱耦合的低熱導率圓環，調節圓環的轉速為某一固定值時觀測溫度場隨時間的演化；在相對較低的轉速時，滿足反宇稱時間對稱性條件，觀測到穩定的熱溫度場分佈，溫度極大值位置不隨著圓環的旋轉而演化；而在轉速較高時，反宇稱時間對稱性破缺，觀測到的溫度場分佈不再穩定，溫度極大值位置會隨時間快速演化。
儘管此前有很多理論工作討論了反宇稱時間對稱性的各種實現方案，但是該工作是首次在實驗上觀測到了反宇稱時間對稱相破缺前後存在完全不同的物理現象。該研究為強散射體系、質量輸運和熱傳導等擴散系統的研究開闢一個新的領域，為對稱性理論延伸到波動體系之外其他體系提供了一種全新的範式。
祝雪豐副教授是物理學院為2014年引進的青年教師。此前，他於2011年入選華中科技大學“鳥巢計劃”，後赴美國加州大學伯克利分校師從世界著名超構材料科學家張翔院士，從事聲光超構材料和能流調控相關研究。彭玉桂為物理學院2010級本科生，2014年保送成為祝雪豐副教授的第一個直博生。該生目前以第一作者身份(含共同)在Science, Nature Materials, Nature Communications和Physical Review Letters等國際權威期刊上發表高水平成果6篇。該工作得到了國家自然科學基金面上項目、重大項目和本校鳥巢計劃項目的資助。（文/劉歡 來源：華中科技大學）
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https://science.sciencemag.org/content/364/6436/170
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