納米諧振器具有尺寸小、穩(wěn)定性好、品質(zhì)因子高等優(yōu)點(diǎn)，是信息存儲和操控的優(yōu)良載體。近年來，國際上不同研究組針對同一諧振器中的不同諧振模式以及近鄰諧振器之間的模式耦合機(jī)制進(jìn)行了深入研究。此前，在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭國平教授研究組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了近鄰諧振器之間的強(qiáng)耦合以及對諧振模式的相干操控，系列工作發(fā)表在國際權(quán)威雜志《納米快報》 (Nano Lett.16, 5456 (2016)；Nano Lett.17, 915 (2017)) 上。然而，對于如何實(shí)現(xiàn)非近鄰的、可調(diào)的諧振模式耦合，國際上一直沒有很好的解決方案，也未見相關(guān)實(shí)驗(yàn)報道。

    在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，郭國平教授、鄧光偉副研究員等人和美國加州大學(xué)默塞德分校田琳教授合作，在研究兩個石墨烯納米諧振器的模式耦合過程中，創(chuàng)新性地引入第三個諧振器作為聲子腔模，成功地實(shí)現(xiàn)了非近鄰的模式耦合，通過簡單地調(diào)節(jié)腔模頻率可以實(shí)現(xiàn)非近鄰耦合強(qiáng)度從弱耦合到強(qiáng)耦合的連續(xù)變化。相關(guān)研究成果發(fā)表在2018年1月26日出版的國際權(quán)威期刊《自然·通訊》上。

    該實(shí)驗(yàn)是首次在納米諧振器體系中實(shí)現(xiàn)諧振模式的非近鄰耦合，對于納米機(jī)電諧振器領(lǐng)域的發(fā)展具有重要推動意義，并且為將來在量子區(qū)間利用聲子模式進(jìn)行信息的長程傳遞創(chuàng)造了條件。