五碲化鉿中發(fā)現(xiàn)全新量子物質(zhì)態(tài)

美國加州大學(xué)爾灣分�？茖W(xué)家在新一期《物理評論快報》發(fā)表一項研究成果：他們在五碲化鉿材料中發(fā)現(xiàn)了一種全新的量子物質(zhì)狀態(tài)——自旋三重態(tài)激子絕緣態(tài)。這種近乎零能耗且抗輻射的奇異物質(zhì)狀態(tài)，或?qū)�為深空計算技術(shù)帶來革命性變革，甚至開啟“自充電計算機”新紀(jì)元。

這種新物質(zhì)狀態(tài)本質(zhì)上是一種由電子和空穴自發(fā)耦合形成的“激子液體”�？昭ú⒎钦鎸嵙Ｗ�，而是電子受激發(fā)躍遷后留下的能量空位。在特殊條件下，電子與空穴如同默契的舞伴，以相同方向同步旋轉(zhuǎn)，形成這種獨特的量子凝聚態(tài)。

此次發(fā)現(xiàn)源于極端實驗條件。在洛斯阿拉莫斯國家實驗室，研究團隊在施加了70特斯拉強磁場（比普通冰箱磁鐵強700倍）后，發(fā)現(xiàn)五碲化鉿導(dǎo)電性驟降。這并非系統(tǒng)崩潰的跡象，而是量子世界發(fā)出的暗語，暗示著新物質(zhì)狀態(tài)的誕生。

研究顯示，此時該材料幾乎停止傳導(dǎo)電流，但并非死寂一片，而是在內(nèi)部形成了一種前所未有的量子協(xié)同。而且，這種物質(zhì)不僅能發(fā)射強高頻光，更展現(xiàn)出驚人的抗輻射特性，堪稱太空探索領(lǐng)域的理想材料，有望催生能夠抵御太空輻射的計算機。

研究團隊表示，這一進展非常重要，因為它可能預(yù)示著未來的電子設(shè)備或可通過電子自旋而非電荷傳遞信號，為開發(fā)出基于自旋的電子或量子器件和其他節(jié)能技術(shù)開辟了新途徑。更令人興奮的是，這種材料還有可能實現(xiàn)“自充電”功能，因為其內(nèi)部的激子相態(tài)擁有特殊性質(zhì)，設(shè)備或許無需外部電源即可維持運行，對各種長期任務(wù)來說都是一大突破。

編輯：金文婕

審核：王仕偉

版權(quán)聲明：如有侵權(quán)   請聯(lián)系刪除