原文已发表在CPL Express Letters栏目

Received 7 December 2021; 

online 26 January 2022

证明了非厄米系统中赝厄米性保护散射的幺正性且散射前后能量守恒。

多通道散射系统示意图。黑色虚线内是散射中心，灰色实线是通道。橙色和红色箭头分别表示入射和出射。黑色实心圆点是散射中心和通道相连接的点。幺正散射需要散射中心是赝厄米的且散射中心和通道相连的点组成的子系统是厄米的。

厄米散射系统中，散射动力学满足幺正性。一般来讲，系统的非厄米性破坏能量守恒以及散射的幺正性。因此很多时候非厄米系统中的散射是非幺正的。尽管如此，幺正散射依然可以出现在一些非厄米系统中。这意味着厄米性并不是产生幺正散射的必要条件。那么什么样的非厄米系统可以保证散射的幺正性？这是个非厄米物理领域的基本问题。

最近，南开大学金亮团队证明了非厄米系统中幺正散射受到特殊的赝厄米性保护；这需要赝厄米散射中心和通道相接的点组成的子系统满足厄米性。非厄米性的强度可以改变散射的动力学，但不会改变散射的幺正性。由于非厄米性的影响，这类赝厄米系统的散射过程中能量不守恒；但是散射前后能量守恒。此外，他们提出了通过改变散射中心和通道的连接方式在任意赝厄米系统中实现幺正散射的方案。该工作关于赝厄米性的新见解为非厄米系统中出现幺正和非幺正的散射动力学提供了基本原则，也从散射的角度揭示了非厄米系统中的能量守恒。类似的，非厄米系统中由厄米共轭(^†)，复共轭(*)，和转置(^T) 操作定义的特殊的赝厄米性，时间反演对称性，和互易性分别导致散射矩阵满足SS^†=I，SS^*=I，和S=S^T。这些发现是非厄米物理基础研究的重要进展；将对片上光传播、介观电子输运、量子网络等应用具有实际指导意义，并将进一步激发非厄米物理的研究兴趣。