本报讯  中国科大自旋磁共振实验室林毅恒教授等人与理论合作者华中科技大学吕新友教授、四川大学宾倩特聘副研究员合作，在量子模拟方面取得重要进展。研究团队基于束缚离子体系，实验展示了量子拉比模型中宇称对称性保护的量子现象。该项研究揭示了对称性对量子系统的重要影响，同时也为基于对称性保护的量子器件提供了新的设计思路。相关研究结果于5月16日发表在《物理评论快报》上。

研究人员基于束缚离子体系中的自旋-声子耦合系统，实验模拟了一个高度可控的扩展量子拉比模型，实现了超强耦合区与深强耦合区的精确调控。一方面，提出并实现了一种直接探测系统对称性的方法。实验发现，在保持宇称对称性时，系统中出现奇数阶边带跃迁禁戒现象；而破缺对称性后，该禁戒特性消失。该方法不仅有效覆盖超强至深强耦合区，也可推广至其他物理平台；另一方面，实验还观察到系统基态的纠缠和量子叠加等现象与系统宇称对称性之间的重要关联。此外，在深强耦合区，当参数跨越对称性转变临界点时，自旋的冯·诺依曼熵与声子的维格纳函数均表现出显著的响应，这一特性在量子精密测量和比特相干性研究等方面具有潜在应用价值。这些研究为探索对称性调控的量子现象及其在高精度量子技术中的应用开辟了新途径。

研究中使用的束缚离子实验系统为开展量子模拟和量子计算实验研究提供了有力支撑。基于9Be+和40Ca+实验平台，研究组还完成了多项重要的量子模拟研究工作，这些工作的研究主题包括拓扑相变，量子热机，高阶奇异点，量子同步现象等。

中国科大博士研究生赵兴宇和四川大学物理学院特聘副研究员宾倩为该论文共同第一作者，林毅恒、吕新友为共同通讯作者。

（物理学院 科研部）