南京师范大学Changqing Xu、南京大学Ze-Guo, Yun Lai联合研究团队在《Physical Review Letters》发表突破性成果，被选为编辑推荐及亮点研究。团队首次提出并实验证实一类受滑移对称性保护的非局域声学超构材料，实现兼具完美隧穿与侧向无反射的 “幽灵隧道” 效应。该结构在正向入射时表现为双零折射率介质，支持声波无反射、无衍射完美传输；在侧向入射时则等效于空气阻抗匹配介质，实现声波完全透射而不感知隧道存在。研究通过滑移对称性诱导能带简并与等频线分离，在同一动量空间内共存两组独立有效参数，为极端声波操控、多通道独立传输与声学隐身器件提供全新范式。传统声学隧道依赖刚性侧壁实现波导约束，但侧向入射会产生强反射，无法同时满足定向传输与透明隐身需求。双零折射率介质虽可实现无阻抗失配传输，但其各向同性特性难以支持边界依赖的双功能响应。如何在单一结构中实现 “正向完美隧穿、侧向完全透明” 的矛盾功能，是声学超材料与拓扑声学领域的关键挑战。现有超构材料设计多基于单一有效介质参数，无法实现方向与入射面选择性的介质属性切换。
研究创新性利用双滑移对称性与等频线偏移策略，在同一超构单元中构建两组独立色散分支。沿隧道传输方向，滑移对称性保护布里渊区边界能带简并，形成线性色散与双零等效参数，实现无反射完美隧穿；垂直隧道方向，破缺滑移对称性使等效质量密度与压缩率同步调整，在工作频率实现与空气的宽角度阻抗匹配。两组等频线在动量空间沿不同方向分离，使不同入射面激发的声波选择性耦合至对应色散分支，互不干扰。
团队设计了基于卷吸空间结构的声学超构单元，通过调节正交方向的晶格常数，精确保持一个方向的滑移对称性并破缺另一方向的对称性，使双零行为与空气阻抗行为在同一频率下共存。数值结果表明，在工作频率附近，沿隧道方向的等效质量密度与等效压缩率同时趋近于零，支持相位均匀、无衍射的完美传输；而垂直隧道方向则呈现与空气一致的等效阻抗，在宽角度范围内保持高透射。实验上制备了由 26×8 个单元构成的声学样品，在 2.8 kHz 频率下成功观测到幽灵隧道效应：沿隧道入射的声波被严格约束且无反射传输，而从侧向入射的声波则完全透射，不产生反射与散射。
波包传播实验进一步验证了隧道的鲁棒约束能力与侧向透明性。沿隧道传播的波包在超过 900 毫米的距离内保持形状与宽度不变，无明显泄漏与畸变；而从侧向入射的高斯波包则无扰动地穿过整个结构，场分布与在自由空间中几乎一致。重要的是，两种入射波仅在超构材料内部发生局域干涉，彼此不改变各自的传播行为，从而在二维平面结构中实现了等效于三维立体交叉通道的声学功能。该机制不依赖非线性效应、不依赖动态调谐，具有良好的带宽鲁棒性与制备容错性。
该工作首次实现了入射边界依赖的介质双重属性，突破了传统超构材料单一等效参数的限制，建立了滑移对称性保护的多物理空间共存机制。研究成果不仅深化了对非对称拓扑声子输运的理解，更为高容量声学通信、无干扰多通道传感、声学隐身与伪装系统提供了全新的实现路径。该设计策略具有高度普适性，可直接推广至电磁波、弹性波等其他波动体系，对开发多功能、紧凑型波动操控器件具有广泛的跨领域价值。
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