开放量子系统区别于孤立系统的最显著特征是对应的非厄米哈密顿量允许奇异点的存在，在该点哈密顿量的本征能和本征态均融合。近二十年来，人们在理论上预测并在实验上验证了奇异点导致的各种非厄米现象。但是，这些现象都可在量子和经典系统中出现。这导致了一个悬而未决的根本性问题：什么样的奇异点效应能够完全背离经典物理？

最近37000cm威尼斯郑仕标教授的课题组发现非厄米复合量子系统在奇异点能够呈现出纠缠相变。一方面，纠缠是纯量子力学效应，没有对应的经典概念。另一方面，该纠缠相变是非厄米系统所特有的奇异点效应。因此，该团队所发现的现象回答了上述根本问题。课题组在电路量子电动力学系统中实现了量子比特与具有耗散的微波谐振器的可控耦合，并在此基础上观测到了奇异纠缠相变。研究结果发表于国际物理学顶级期刊Physical Review Letters 131, 260201 (2023)。审稿专家认为这个工作代表了非厄米量子系统纠缠性质研究的一个里程碑（This work, in my opinion, represents an important milestone in the study of entanglement properties of non-Hermitian quantum systems）。

非厄米光-物质相互作用系统及奇异纠缠相变示意图

37000cm威尼斯的博士生韩佩容为论文的第一作者，青年教师吴凡和博士生黄鑫杰为共同第一作者，郑仕标、杨贞标教授以及美国Kennesaw州立大学的温建明博士为论文的共同通信作者。

该研究成果受到科技部重大项目、国家自然科学基金、威尼斯登录入口welcome“双一流”建设项目和“物理学科”专项支持。

文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.26020