SQL Server においては
『# で始まるテーブル名』は、自ユーザーのみが使用可能な「ローカル一時テーブル」
『## で始まるテーブル名』は、全ユーザーが使用可能な「グローバル一時テーブル」
ですよね。

両者は同一のセッションになっていますか?

Connection が別の場合、
第一接続で生成されたローカル一時テーブル #tmp01 を
第二接続で利用するといったことはできません。