强！中山大学刘进同天在Nature和Nat. Phys.上发表2项物理领域重要成果

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前段时间，世界著名数学家张益唐正式全职加入中山大学（香港高等研究院）时，给中山大学带来了不小的热度，详见：重磅官宣，又一世界顶尖学者回归，著名数学家张益唐回国全职加盟中山大学。其实今年以来中山大学在科研产出上也是很亮眼的，不仅在传统意义上的基础医学和临床医学领域，近日来在物理研究领域也接连取得突破，我们来简单了解一下：
7月9日，中山大学刘进、王雪华带领团队与合作者在顶刊Nature上报道了量子点自发双光子辐射（STPE）的量子关联。长期以来，人们一直预测，来自单量子发射体的按需自发双光子辐射将给光子量子科学与技术带来革命性变革。本研究报道了单个半导体量子点与高品质微柱腔确定性耦合时产生的自发双光子辐射，其亮度可与竞争性单光子辐射相媲美。这是由于微腔内存在强真空涨落，可直接驱动双激子跃迁至基态。研究通过光子统计测量，展示了腔量子电动力学体系下与自发双光子发射相关的量子特性。此外，我们还利用自发双光子发射构建了非传统型纠缠量子光源，该光源能够同时实现接近于1的纠缠保真度（与自发参量下转换光源相当）以及原子量子发射体的按需光子发射。

总之，该研究自理论提出40多年来，首次实现了与单光子辐射强度相当的自发双光子辐射。本研究为量子体系下的双光子过程提供了新见解，有望通过非线性量子辐射推动光子量子技术的发展。文章第一单位为中山大学，第一作者为刘顺发副教授，唯一通讯作者为刘进。据了解，Nature杂志2024年12月收到该文章投稿，半年后的2025年6月文章便被正式接受，如今正式发表，速度还是挺快的。

就在同一天的物理领域顶级期刊Nature Physics上中山大学刘进和喻颖合作，作为共同通讯报道了基于半导体腔量子电动力学的纳米光子量子斯格明子（Skyrmions）。该研究利用半导体腔量子电动力学系统，实现了纳米光子量子斯格明子的实验制备。通过调控高斯微腔中的光子自旋轨道耦合，研究获得了具有斯格明子拓扑极化特性的受限光学模式。借助显著的腔量子电动力学效应，研究从与高斯微腔确定性耦合的固态量子发射体中生成并探测到了单光子斯格明子。通过塞曼效应翻转量子发射体的极化方向，可切换单光子斯格明子的极性。此外，文章还研究了量子光学斯格明子在不同扰动下的拓扑保护特性。

总之，该研究首次实现了纳米光子量子的斯格明子，并将斯格明子拓扑结构扩展至了量子光学领域，开辟了纳米尺度量子光与物质相互作用的新领域，为领域内的重要进展，有望推动基于高维量子比特和大容量量子存储器的抗干扰光子量子技术的发展。本文第一单位为中山大学，据了解，Nature Physics期刊2025年2月收到该文章投稿  ，在上面那篇Nature正刊文章的前一天被正式接受，并在同一天正式发表，前后不足半年。

两篇文章的最后（唯一）通讯作者均为刘进，他于2007年和2009年在华南师范大学先后取得了学士和硕士学位，2012年博士则毕业于丹麦科技大学。博士毕业后又在美国国家标准与技术研究所进行研究工作；2016年，他回国加入了中山大学至今，目前为该校物理学院CJ学者特聘教授。刘进的长期从事微纳光学和集成量子光学等领域的研究工作，并在相关领域取得了突出的成绩，相关成果曾入选中国光学十大进展、中国高等学校十大科技进展和中国半导体十大研究进展等。而本次他更是在同一天连发Nature正刊和Nature Physics，属实厉害。

本篇Nature也是今年中山大学以第一单位发表的第6篇CNS文章了，包括了5篇Nature和1篇Science，超过了去年全年的5篇，应该已经创造了历史最佳了。今年中山大学顶刊在以基础医学和临床医学领域打主力的情况下，物理学院连续发表了2篇重要成果还是很亮眼的。虽然中山大学物质科学相较于人们熟知的大医学领域没那么引人关注，但还是时不时会有重要成果诞生的。除了本次报道的刘进的2项成果外，近年来影响最大的可能就是王猛教授的La3Ni2O7了，该研究直接在领域内掀起了镍氧化物高温超导研究的热潮，算是该领域的开创性成果了。