近日，我院匡乐满、景辉教授课题组在矢量光机械系统的宏观量子纠缠调控研究中取得了重要进展，该研究成果“Vector optomechanical entanglement”于11月1日在物理学领域国际权威期刊《纳米光子学（Nanophotonics）》上在线发表。近年来，匡乐满、景辉教授课题组一直围绕宏观杂化量子系统的量子调控及相干性保护这一重要科学问题开展研究，取得了一系列原创性研究成果，先后发表在物理学国际顶级刊物上：Phys. Rev. Lett. 121, 153601(2018); Phys. Rev. Lett. 125, 143605 (2020); Nano Lett. 20, 7594 (2020); Sci. China Phys. Mech. Astron. 63, 224211 (2020); Optica 5, 1424 (2018); Phys. Rev. Lett. 127, 093602 (2021)。

量子纠缠是量子力学所特有的性质，它描述一个多体量子系统中两个或两个以上组分之间相互关联的特性，它是第二次量子革命的核心资源和理论支柱，被广泛应用于量子通信、量子计算和量子精密测量等量子信息技术中，是第二次量子革命的基础。近年来，量子纠缠效应已经在微观尺度的光子、原子、离子和半导体量子点、以及宏观尺度的玻色-爱因斯坦凝聚体、超导量子电路、金刚石色心和腔光力器件等系统中被观察到。然而，宏观量子系统的量子相干性容易被实际环境中的各种扰动和噪声破坏，如何实现宏观量子系统相干性的保护和产生量子纠缠的相干调控已成为当前量子物理和量子信息科学领域广泛关注的前沿热点问题。同时，矢量光学器件的研究近年来得到了快速的发展，通过利用矢量光的空间偏振特性，矢量光束（结构光束）为光与物质相互作用的研究提供了新的调控自由度，这对矢量光学和光子的基础研究和实际应用具有重要意义。

针对上述问题，匡乐满、景辉教授团队与波兰波兹南密茨凯维奇大学合作，提出了一种利用光的偏振特性调控光力纠缠在正交光学模式之间相干转换的新方案，揭示了矢量光调控宏观-微观量子效应的物理机制，为进一步探索矢量光学器件在量子物理和量子信息技术中的研究与应用奠定了基础【DOI：10.1515/nanoph-2021-0485】。

湖南师范大学是本文的第一署名单位。我校匡乐满教授、景辉教授为论文共同通讯作者，我校硕士研究生李颖、博士后焦亚峰为本文的共同第一作者，波兹南密茨凯维奇大学Adam Miranowicz教授参与了部分研究工作。该工作得了国家自然科学基金重点项目和面上项目资助。

相关论文及报道链接：https://doi.org/10.1515/nanoph-2021-0485；https://mp.weixin.qq.com/s/qGs9J8jN3ltom9NgH_GWxg