近期，我院围绕量子信息科学相关物理前沿方向持续推进科研创新与人才培养工作，在高水平学术成果产出和学生创新实践能力提升方面取得积极成效。相关内容如下：

1、科学研究：在《Physical Review A》发文研究二维超流费米气体中环形孤子

2026年1月23日，我院超冷原子气体课题组在研究二维超流气体中的环形孤子(ring solitons)的稳定性机制以及动力学行为中取得重要进展。该工作以“Finding the stable mechanism of ring solitons in two-dimensional Fermi superfluids”为题，发表在美国物理协会（APS）旗下物理权威期刊《Physical Reivew A》。我院23级研究生孙浩轩为该工作第一作者，指导教师为邹鹏，青岛大学为第一单位。李延强和彭世国为共同通讯作者。文章期刊号为Phys. Rev. A 113,013327(2026)。

图1：左图为环形孤子的空间分布；右图为环形孤子在不同半径的自由能

超冷原子气体由于其热运动被压低至近于绝对零度，能够展现出丰富的量子现象。作为系统可能的稳定状态，孤子的形成可被理解为不同多体统计相位的冷原子气体在彼此靠近时由干涉现象形成的局域性波包。关于孤子运动性质的研究能够丰富对量子多体系统的理解以及实现特定量子操控。但是，孤子受环境扭曲或者噪音影响时易发生蛇形不稳定性（snake instability）。因此，一般环形孤子受限于其圆形几何结构，也会容易发生动力学退变现象。在本篇工作中，作者们发现在均匀体系当中，环形孤子受到内外粒子数差异产生的环形诱导势的影响，不论在任何半径位置始终发生向外扩张的动力学不稳定行为；但当外部施加环形各向同性的谐振子势场时，原本外扩的环形孤子可被稳定在体系自由能取最大值的半径位置。这一行为与孤子自身的“负”质量结构是对应的。

图2：Friedel振荡与环形孤子半径的运动半径的竞赛对环形孤子运动的影响

同时，作者们还发现当环形孤子的Friedel振荡半径与环形孤子半径相当或者更大时，环形孤子会通过逐步向外辐射声子而获得加速，最终完全退变。只有当环形孤子的半径足够远离Friedel振荡半径，环形孤子才不会向外辐射声子。即使不被制备在稳定位置时也只会发生围绕在稳定半径附近的周期性振荡行为。

该研究获得了国家自然科学基金项目U23A2073的资助。

2、教学成果：我院在2025年量子信息竞赛获一等奖2项、二等奖3项

2025年8月，我院师生参加2025年山东省大学生物理实验大赛——中国电信“天衍杯”量子信息竞赛。本次大赛是由山东物理学会研究决定、山东省科学技术协会批准，由山东物理学会和青岛理工大学理学院承办，吸引来自16所高校的766支队伍参赛，竞赛内容涵盖科普、学术与量子应用设计等方向。

我院高度重视竞赛组织与指导工作，由邹鹏、贺明明、杨永亮和刘建一四位教师指导，认真组织了由应用物理专业15名本科生组成的5支队伍进行首次参赛，最终取得两个一等奖、三个二等奖的好成绩，充分展现了我院学生扎实的专业基础与创新实践能力。这些成果不仅展示了量子信息科技的魅力和潜在的应用前景，也引起了社会对量子科技的关注。

此次竞赛成果不仅体现了学院在量子信息教育与实践教学方面的积极探索，也进一步增强了学生对量子科技前沿的理解与兴趣，为后续开展量子信息课程建设、学科竞赛培育与创新人才培养积累了宝贵经验。