量子霍尔效应是最简单的一类展现能带拓扑结构的量子现象，此时电子在二维材料的边界上可以实现对缺陷和杂质不敏感的单向传输，这一良好性质得益于体系中存在的拓扑保护的边缘模式。近年来，这一思想被引入到光学体系中以减少光传输过程中的背向散射损耗，受到了学界的广泛关注。

      2016年6月7日，Nature出版集团旗下新刊Nature Partner Journal Quantum Information在线刊发了我院量子光科学中心胡勇副教授与吴颖教授，以及合作者华南师范大学薛正远教授、中国科学院武汉物数所杨万里副研究员在耦合超导传输线腔阵列体系中实现微波光子量子霍尔效应的理论研究成果《Detecting topological phases of microwave photons in a circuit quantum electrodynamics lattice》，胡勇副教授与华南师范大学薛正远教授为该论文通讯作者，我院2011级博士研究生王言普为该论文第一作者。

      在这一工作中，胡勇与合作者设计了理论方案，提出利用接地的超导量子干涉仪实现超导传输线腔阵列的参量耦合，通过交流调控超导量子干涉仪的磁通偏置诱导出作用于中性光子的局域可调的有效阿贝尔规范势，并由此得出微波光子的拓扑非平庸能带。该工作还提出通过对阵列边界上的少数几个腔内的量子操控与测量来读出边缘模式的大量信息，包括其空间与能谱分布，准动量，乃至整数拓扑不变量，从而实现对此耦合阵列中光子态的拓扑性质的标定。这一理论方案基于超导量子计算领域已被发展的实验技术，可望在近期得到实验验证，也有望为未来的光子霍尔效应的研究提供新的思路与方法。

      这一研究工作受到了科技部(2012CB922103，2013CB921804)和国家自然科学基金 (11374117,11574353， 11375067) 的资助。论文全文链接见于：http://www.nature.com/articles/npjqi201615