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日期: 2026-07-19 | 來源: 煎蛋網 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
量子材料有個致命缺陷：它們必須在接近絕對零度的極寒環境下才能工作。室溫下的原子振動會破壞量子行為，需要龐大的制冷系統來維持，這嚴重限制了實際應用。
路易斯安那州立大學的物理學家們解決了這個問題。由Omar S. Magaña-Loaiza副教授領導的團隊，造出了世界上第壹個能在室溫下工作的量子材料。他們將其命名為"量子統計等離激元超晶體"。
這個材料不是從自然界找來的，而是從零設計制造的。團隊在壹片玻璃芯片上沉積了壹層薄金膜，再用聚焦離子束在金膜上刻出數百個微觀狹縫。每個狹縫就像壹個"人造原子"，它們共同構成的晶體比壹根頭發絲還薄。
光進入芯片後沿金表面傳播，與人造原子相互作用。通過控制人造原子的大小、形狀和間距，研究人員讓材料獲得了兩項關鍵能力：壹是區分不同類型的量子光(比如陽光和激光的量子差異)，贰是讓每種量子態沿不同路徑傳播。
更妙的是，這種超晶體天然形成了"量子統計能帶"——類似於半導體中的電子能帶結構。通過設計人造原子的排列方式， 科學家可以決定哪些量子態無損通過，哪些被統計性地改變。
這項成果發表在《自然》上。團隊下壹步計劃將超晶體集成到太陽能電池中，測試它能否減少熱量損耗、提高光電轉換效率。如果成功，這不僅是壹場物理學革命，更可能從根本上改變量子技術的商業化路徑——讓量子設備不再受限於巨型冰箱。
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