超高品质因子光学微腔是增强光与物质相互作用的重要体系。传统微腔存在光场束缚机制平庸，模式结构简单、维度低等挑战，成为光子器件性能的物理瓶颈。北京大学肖云峰、龚旗煌课题组率先开展了对称破缺微腔光物理与应用的研究，取得了系列突破性原创成果，包括：（1）首次揭示出混沌辅助的光子角动量快速转换新原理，突破了传统耦合的动量匹配限制，实现了跨越可见到红外的微腔高效光耦合；（2）利用微腔表面对称破缺和超高品质因子光学模式共振增强，将表面的二阶非线性光学信号转换效率增强了十四个数量级，为表面科学研究与应用提供了一个全新的物理手段；（3）在单个微腔中发现了光场自发对称破缺现象，实现了方向可重构的微腔激光，为片上光源和光场调控提供了新方案。

相关论文发表在Science、Nature Photonics、PRL等国际期刊上，被Review of Modern Physics、Science等顶级期刊论文大量引用，促使国际学术界逐渐形成了对称破缺微腔光学这一新的研究领域。成果入选全球光学领域30项重大成果（2018）、中国高校十大科技进展（2017）、中国光学十大进展（2017、2019、2020）、国家自然科学基金资助项目优秀成果汇编（2021）等。