本网讯 近日,我校物理与电子科学学院单传家教授、熊标博士课题组在基于拓扑保护的量子电池远程充电和多激发下的拓扑量子态加速传输方面取得新进展,相关成果分别发表于Chinese Physics Letters(《中国物理快报》,SCI一区Top期刊)和Physical Review A(《物理评论A》,SCI二区Top期刊,Nature Index期刊)。
进展一 基于脉冲调控与拓扑保护的远程充电量子电池
课题组与山西大学梅锋教授合作,提出了一种基于脉冲控制超导量子比特链的拓扑保护远程充电方案。该方案通过动态调节耦合脉冲,将能量从充电器输送至远端电池,在绝热条件下抑制能量回流,并利用手征对称性提高方案对耦合扰动的鲁棒性。在适当参数条件下,目标时刻存储的能量几乎可以全部转化为可提取功;在此基础上,团队进一步优化脉冲波形以提升充电速率,为高效、稳定的量子电池设计提供了新思路。成果以“Pulse-Controlled Topologically Protected Quantum Batteries”为题,发表于Chinese Physics Letters,43(12): 120601 (2026)。我校2024级研究生杨瑾为第一作者,熊标博士、单传家教授和山西大学梅锋教授为论文共同通讯作者,湖北师范大学为第一署名单位。


论文链接:https://cpl.iphy.ac.cn/article/doi/10.1088/0256-307X/43/12/120601
进展二 基于拓扑保护的多光子量子态快速传输
传统拓扑量子态传输为满足绝热条件,存在速度较慢、易受环境噪声影响的问题。针对这一问题,课题组基于一维SSH模型,研究了超越单激发限制的多光子量子态传输,并引入绝热捷径技术,在保留拓扑边界模式的同时缩短传输时间,提高了系统对耗散和热噪声的抵抗能力。研究以相干态、热态和压缩态为例验证了该方案,为快速、可靠的量子信息传输及存储提供了理论参考。成果以“Topologically protected state transfer beyond single excitation and its acceleration via shortcut to adiabaticity”为题,发表于Physical Review A 114, 043501(2026)。我校2024级研究生方思博为第一作者,熊标博士、单传家教授为论文共同通讯作者,湖北师范大学为第一署名单位。

论文链接:https://doi.org/10.1103/nkrg-bmpp
上述研究得到国家自然科学基金(12104141)、湖北省自然科学基金创新发展联合基金(2026AFC0003)及湖北省教育厅科研项目(D20252503、D20181903、Q20242510)等资助。
