近日，海南师范大学物理与电子工程学院严冬教授课题组联合中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、国防科技大学智能科学学院和河南省量子信息与密码重点实验室，于2026年9月22日在国际光学期刊《Optics Express》发表题为“Nonreciprocal entanglement by dynamically encircling a nexus”的研究成果。海南师范大学物理与电子工程学院硕士生黄磊为论文第一作者，海南师范大学物理与电子工程学院严冬教授和中国科学院精密测量科学与技术创新研究院张建奇副研究员为共同通讯作者，且海南师范大学为论文第一单位。

图1. 耗散耦合光力学系统中环绕双稳态纽结产生非互易量子纠缠

非互易过程能够使系统对相反方向的操作产生不同响应，是量子信息处理、隔离器和环行器等器件的重要物理基础。现有方案常依赖磁场、时空调制或复杂耦合，集成与稳定控制仍具挑战。该研究提出一种利用非线性双稳态实现无磁非互易的新机制：在耗散耦合光力学系统中，双稳态曲面在参数空间汇聚形成尖点状“纽结”。研究团队设计闭合路径动态环绕该纽结，使路径以相反方向依次穿越双稳态边界，最终选择不同的稳定分支，从而获得方向依赖的机械位移，并进一步调控光学模式与机械模式之间的量子纠缠。

研究结果表明，当起点位于双稳态区域时，顺时针环绕使系统最终进入下分支，逆时针环绕使系统最终进入上分支，最终状态由环绕方向决定，而与初始处于上分支还是下分支无关。该方向选择来自闭合路径穿越双稳态与单稳态边界的先后顺序。数值结果显示，在路径参数存在10%涨落时，非互易位移仍保持稳定。研究团队进一步把稳定分支选择映射到量子纠缠：上分支对应纠缠的高斯稳态，下分支对应由热噪声主导的可分离高斯稳态。顺时针演化最终进入下分支，光力学纠缠的对数负性为0；逆时针演化最终进入上分支，对数负性约为0.46，最高约为0.50。与依赖非厄米奇异点的动态环绕方案相比，该机制沿稳定的驱动耗散稳态分支演化，在闭合路径操作中表现出更好的稳定性，并能抵抗参数涨落。

该工作以非线性系统中普遍存在的双稳态为资源，揭示了参数空间全局几何结构和稳定分支连接关系如何产生无磁非互易，并将经典位移的方向选择转化为稳健的量子纠缠控制。该方法不依赖强磁场或时空调制，为设计稳定、可集成的非互易量子器件提供了新的理论框架，也为利用非线性效应研究光学、原子气体、电子学和声学系统中的非互易量子性质开辟了新路径。

本项研究由海南师范大学严冬教授课题组联合中国科学院精密测量科学与技术创新研究院张建奇副研究员共同完成。该工作得到国家自然科学基金（12564047、11874004、11204019、12564048）、海南省柔性引进人才协同创新中心和海南省院士创新平台专项研究基金（YSPTZX202407）的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1364/OE.608324