在粒子物理学中，轴子（axion）及类轴子粒子普遍存在。值得注意的是，超轻轴子可能构成暗物质或暗能量。因此，通过实验探测轴子具有重要意义。在磁场作用下，光子可转化为轴子，反之亦然。利用这种转化现象，目前已提出多种轴子探测方法。为提高探测灵敏度，采用量子传感技术是理想选择。然而由于转化过程通常被视为经典波动动力学，如何引入量子纠缠等效应尚不明晰。该研究团队从量子场论角度构建了光子-轴子转化模型，成功计算出光子量子态向轴子量子态的转化概率。研究发现，添加N个光子的压缩相干态能显著提升转化概率。
