近日，我院李海超博士在量子光學與量子相變領域連續取得重要進展，研究成果分别發表于物理學知名期刊Optics Letters和Advanced Quantum Technologies上。其中，Optics Letters是美國光學學會旗下重要期刊之一，主要發表光學領域的高水平前沿學術成果，是國際光學界廣泛認可的期刊；Advanced Quantum Technologies是Wiley出版社量子科技旗艦期刊，屬于享有極高學術聲譽的Advanced家族，主要發表量子領域的高水平前沿學術成果。上述研究成果得到了國家自然科學基金和湖北省自然科學基金的資助。

成果一：在光量子多體物理層面，超輻射相變不僅有助于光與物質的集體相互作用機制的理解，而且在量子計算、量子傳感和量子精密測量中有着重要的應用。因此，探索新奇的超輻射相變行為在量子物理和量子信息技術中具有基礎的重要性。通過構造一個可調控的V-型Dicke模型，論文作者發現了一個伴随全局對稱破缺的新奇超輻射相變，并揭示該新型超輻射相變在機制上源于兩個局域超輻射相變的平衡競争。該研究成果以“Exploring global symmetry-breaking superradiant phase via phase competition”為題發表在Optics Letters上，李海超博士為論文第一作者，3044am永利集团3044noc為第一單位。

論文鍊接：https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-49-8-2137

成果二：非線性頻率轉換技術是産生和操控光波的一個重要方法之一。但是，頻率轉換的難點在于其效率一般較低，這極大制約了相關應用的發展。針對這一問題，論文作者借助于固态可調控超導電路體系實現了高效二階非線性三波混頻過程。通過發展Autler-Townes-splitting的雙透明機制，實現了三波混頻效率的巨提高，其效率超過了90%，這比通常的電磁感應透明機制輔助的非線性轉換效率提高了4個數量級。該研究成果以“Difference-frequency generation with and without quantum interference in superconducting circuits”為題發表在Advanced Quantum Technologies上，我校2021級研究生梁妙翔為論文第一作者，李海超博士為論文通訊作者，3044am永利集团3044noc為第一單位。

論文鍊接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/qute.202300300

成果三：近年來，非互易量子器件在量子信息處理和量子網絡中得到了廣泛關注。特别地，腔磁量子系統是當前實現非互易物理特性的重要研究平台之一。基于一個雙球腔磁系統，利用方向依賴的磁子克爾效應，論文作者實現了非互易非常規光子阻塞現象，這為探索多球腔磁系統的非互易器件奠定了基礎。該研究成果以“Nonreciprocal unconventional photon blockade with Kerr magnons”為題發表在Advanced Quantum Technologies上，論文由李海超博士與合作者共同完成，李海超博士為論文第一通訊作者，3044am永利集团3044noc為第一通訊單位。

論文鍊接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qute.202400043

作者簡介：李海超，男，理學博士，副教授，碩士研究生導師。主要從事量子光學與非線性光學的研究工作。主持2項國家自然科學基金、1項湖北省自然科學基金、1項湖北師範大學教學改革重點項目，以第一或通訊作者在光學類國際知名期刊Physical Review A、Optics Letters、Optics Express、Advanced Quantum Technologies等上發表論文20餘篇，曾取得世界知名高校Texas A&M University的博士後職位。