据该研究的主要作者、电气与系统工程系 Edwin H. & Florence G. Skinner 教授 Lan Yang 称，他们的方法会导致“系统的镜像翻转”。该研究现已发表在《科学进展》杂志上。.

杨补充说，利用时间宇称（PT）对称光子波导，他们可以操纵光波来“逆转时间”，使系统恢复到之前的状态。.

“PT对称性为控制光提供了新的方法，这对于光通信、激光器和传感器等应用尤其有用，” 他说。

该研究的主要共同作者、博士后研究员毛文博和李福将他们的系统描述为“可重构传输”。.

毛泽东用光学偏振器作比喻来解释这个系统。.

“把偏振器想象成一扇微开的门：它只允许偏振方向与狭缝对齐的光线通过，而偏振方向垂直于狭缝的光线则会被阻挡，” 毛解释道。

“现在想象一系列偏振片。第一个偏振片与光的初始偏振方向一致，之后每个偏振片逐渐旋转，直到最后一个偏振片完全垂直于初始偏振方向。如果光线首先遇到的是正确对齐的偏振片，由于偏振片的逐渐旋转，光线可以穿过整个系统。但是，如果光线首先遇到的是最后一个偏振片，而该偏振片的偏振方向与其偏振方向垂直，则光线会立即被阻挡。”.

这种效应使得光只能沿一个方向在系统中传播。这种“非对称传输”是这项工作的关键成果之一，因为它能够简化电信系统。.

电信系统包含一些组件，旨在确保数据只能单向流动，例如从服务器到客户端。例如，当用户在线观看电影时，他们希望数据流稳定地传输到自己的设备；用户不希望数据从家中流回服务器。非对称传输正是解决这一问题的方法。.

在光通信中，通常使用绝缘体通过施加磁场来引导光，确保光仅沿一个方向传播并防止干扰。本研究展示的系统采用精心设计的波导来控制光传输，无需复杂笨重的绝缘元件，为单向光传播提供了一种更简单、更高效的解决方案。.

在这项工作中，研究人员精心设计了光子芯片，构建了一个被称为弗洛凯非厄米物理的周期性系统，以模拟毛泽东描述的旋转偏振器效应。该系统在经历非厄米相变时，只允许光沿一个方向传播。.

李将这种光形容为“一个舞者在布满精心布置的陷阱的房间里旋转”。.

当舞者向前（从左到右）移动时，每一步都受到精确引导以避开陷阱。然而，当舞者试图向后移动时，每一步都会直接落入陷阱，从而阻碍其向该方向的流畅移动。在这个实验中，光扮演舞者的角色，而沿着波导排列的微小金属片则充当陷阱，确保光只能高效地沿一个方向传播。.

李说：“我们的结构非常简单，但性能优异，可以用来减少不同光学元件之间的干扰。”他还补充说，这种机制在许多电信设备中具有潜在的应用价值。.

杨解释说： “我们只是调整了设备本身的设计。这样一来，我们就能主动实现非对称光传输，从而将信息沿所需方向传输。”

Mao W, Li F, Zhang Q, Xu W, Masud Awan K, Yang L. 具有空间啁啾的 Floquet 时间对称和宇称光子学中的可重构片上传输。科学进展 11(2025)。.

DOI：10.1126/sciadv.adu4653

本项目部分资金由美国国家科学基金会（EFMA1641109）提供。.