近期，安徽理工大學力學與光電物理學院教師陳華俊以唯一作者身份、學校為唯一完成單位，在Cell子刊iScience發表題為《Two－color electromagnetically induced transparency generated slow light in doublemechanical－ mode coupling carbon nanotube resonators》的論文，標誌著該校在光傳輸的量子調控及量子資訊處理方面取得較大進展。

論文標題和摘要截圖

混合量子系統將完全不同的物理元件耦合在一起，可以實現單個元件無法擁有的新穎特性，引起了人們對該系統中量子現象研究和量子技術發展的極大關注。二元耦合的複合系統，例如固態二能級系統（超導比特、半導體量子點、半導體缺陷、原子系統、金剛石空位自旋（NV自旋）等）與奈米機械振子（如半導體奈米線振子、懸臂振子、碳奈米管振子、層狀的二維石墨烯或二硫化鉬振子）耦合是最典型複合量子系統。

為了實現晶片上奈米機械振子的整合，需要在典型的二元耦合系統中引入更多的聲學模式，多元模式的耦合將産生異於二元耦合系統的更為豐富的光學特徵。系統中的多元耦合可通過不同的耦合機制實現，如二能級系統與聲學模式的耦合可通過材料張力調製的耦合和磁力相互作用實現，而聲學模式之間的耦合可通過庫倫相互作用及施加於聲學模式上的柵極電壓實現。

通過對多模式奈米振子光學特性的研究，該系統一方面將為光場調控提供載體和媒介，為實現以光子為載體的量子資訊處理提供理論基礎；另一方面，多元複合系統的研究也將拓展基礎物理學理論，為探索多元系統中的相互作用規律、揭示其動力學機制提供理論模型與理論基礎。

本文基於自旋－機械混合量子系統與機械模耦合，提出在典型的自旋－機械混合量子系統（如NV自旋－碳奈米管振子）的基礎上引入另一個碳奈米管機械振子。一個可看作二能級系統的NV自旋與兩個碳奈米管振子耦合，並且兩個碳奈米管振子之間也可以通過聲子交換耦合，兩碳奈米管振子之間的耦合可以通過相位週期調製。研究了該系統中的雙色電磁誘導透明現象，及其所誘導的快光現象，通過調節調製相位來週期性地操縱快光與慢光之間的轉換。該研究方案能實現對光傳輸的量子調控，在量子資訊處理方面有著重要意義。

混合量子系統模型示意圖

Cell期刊是與Science，Nature並列的世界三大主刊之一，Cell目前有四大子刊，分別是iScience、Joule、Matter和Chem，iScience涵蓋了生命、物理、化學及環境科學領域的基礎和跨學科領域的應用研究，收錄了領域內最前沿的優秀論文。

陳華俊，安徽理工大學力學與光電物理學院教授，碩士生導師。長期從事于混合量子系統中光傳輸的量子調控研究，先後主持國家自然科學基金、中國博士後基金、安徽省自然科學基金等，以第一作者在國內外重要學術期刊如Photonics Research、Science China－Physics Mechanics ＆ Astronomy、Physical Review A、Optics ＆ Laser Technology、iScience，Nonlinear Dynamics等發表SCI學術論文30余篇。兼任Optics Express、Photonics Research、JOSA B、Applied Optics、Results in Physics、Sensors、Chinese Physics B、Chinese Optics Letters等期刊的審稿人。（圖文：鄭迪迪）