近日，海南师范大学物理与电子工程学院严冬教授课题组于2026年9月25日在国际量子科技期刊《Advanced Quantum Technologies》发表题为“Controlling Entanglement by Phase Engineering in Giant-Atom Waveguide QED”（相位工程调控巨原子波导量子电动力学中的纠缠）的研究成果。海南师范大学物理与电子工程学院博士研究生王鹏斐为论文第一作者，严冬教授为通讯作者，海南师范大学为论文第一单位。
图1. 不同相位工程方案下嵌套型巨原子的有效衰减率、纠缠并发度及信息回流（原论文图3）。
量子纠缠是量子通信、量子计算和量子网络的重要资源。巨原子通过多个空间分离的耦合点与波导相互作用，可形成多条光子交换路径和显著的非马尔可夫记忆效应，但由传播时延引起的信息回流也会造成纠缠振荡和参数敏感等问题。该研究将每个原子—波导耦合点的相位作为独立控制参数，通过调节光子交换路径两端的耦合相位，实现对巨原子纠缠动力学的精确调控。
研究结果表明，适当的相位选择能够在不同光子交换路径之间产生相消干涉，选择性消除原子的自反馈路径和部分原子间交换路径。在嵌套型构型的特定传播相位下，对称纠缠态可成为暗态，从而在理想条件下实现稳态纠缠存储。图1显示(原论文图3)，在有限传播时延条件下，相位工程能够显著减弱纠缠演化初期的振荡，降低累积信息回流，并加快系统向稳态纠缠收敛。
研究团队进一步发现，经过路径选择后的嵌套型巨原子系统可等效为两个小原子与波导耦合的模型；通过设置不同耦合相位，还可使分离型和编织型巨原子构型呈现相同的纠缠动力学。数值结果显示，在相位偏移、耦合相位和耦合强度存在一定涨落时，系统的稳健纠缠特性仍能得到较好保持。该工作揭示了局域耦合相位、光子交换路径与非马尔可夫记忆效应之间的内在联系，为稳态纠缠生成、纠缠存储以及可编程量子网络器件的设计提供了新的理论框架，并有望应用于超导量子电路、量子传感和连续变量量子信息处理等领域。
本项研究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/10.1002/qute.70469
