自發對稱性破缺是指物理系統保持原本的對稱性，而其卻選擇了另一種不具備對稱性的狀態，它是很多相變過程和非互易系統的基本原理，例如，弱相互作用的宇稱不守恒和希格斯機制均是自發對稱性破缺的著名例子?；匾舯谀Ｊ焦鈱W微腔由于其固有的旋轉對稱性，可以支持一對簡并的沿順時針和逆時針傳播的行波模式；同時，它具有超高的品質因子和很小的模式體積，可以極大地增強光和物質的相互作用，是研究對稱性物理和非線性光學的理想平臺。研究團隊利用光學克爾效應，使微腔中相向傳播、相等強度的行波光場之間發生交叉相位調制，從而產生了非線性耦合。因此，通過控制輸入光強可以將這對行波場之間的等效耦合強度調制為零，使得系統中原本的對稱狀態不再穩定，自發地分裂為兩個非對稱的狀態，實現了光場的自發對稱性破缺。

采用具有相同強度和偏振的雙向輸入光，來激發芯片上圓形微腔中的超高品質因子回音壁模式。當輸入光功率很小時，系統狀態保持原本的對稱性，表現為順時針和逆時針行波場的強度相等；隨著輸入光功率的增強，由交叉克爾效應引起的非線性耦合強度隨之變大，當功率達到一定閾值（百微瓦量級）之后，系統會隨機地進入一個順時針傾向或逆時針傾向的狀態，表現為自發對稱性破缺。實驗上，每個破缺狀態中行波強度之比超過了20:1，實驗數據與嚴格理論解析結果吻合。