我校物理与通信电子学院、量子物理与精密测量团队的樊碧璇副教授等在光场的量子操控方面取得了突破性进展，该项研究成果发表于国际知名物理学期刊Physical Review A，题为《Squeezed-vacuum-induced optical tristability in an atom-cavity system》。Physical Review A是美国物理学会旗下期刊，也是物理学公认的权威期刊，收录了光学、量子理论以及原子分子物理领域最前沿的优秀论文。樊碧璇副教授为该论文的通讯作者，其硕士研究生宁佳慧为第一作者。
光学多稳（包括光学三稳）现象是指在一个非线性系统对给定的单一输入状态能够呈现出三种或者三种以上稳定输出状态的现象。光学多稳是研制多态光开关和多态光存储元件等高容量光通信中的重要器件的机制之一。该现象通常出现在多能级原子或者多层介质等结构较为复杂的系统中，导致其实现和控制具有困难。该论文中从简单的腔内二能级原子系统出发，通过对向系统中注入压缩真空这一量子噪声库实现了可控的光学三稳现象。结果表明，仅仅操控压缩度或者压缩角就可以使得光场在单稳、双稳和多稳之间的按需转变，而其中压缩角的操控在实验上非常容易实现。该工作为在简单的二能级系统中研制多态光开关器件提供一种可行的理论方案。
图：压缩真空输入情况下的二能级原子系综与单模光场的相互作用模型（左）；光场的单稳（I区）、双稳（II区）和三稳（III区）状态随压缩角的变化规律（右）。
详细内容课参阅：https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.104.053720