科技日報記者 劉霞
美國加州大學爾灣分?？茖W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)現了一種全新的量子物質狀態(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狀態(tài)，或將為深空計算技術帶來革命性變革，甚至開啟“自充電計算機”新紀元。
這種新物質狀態(tài)本質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，形成這種獨特的量子凝聚態(tài)。
此次發(fā)現源于極端實驗條件。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)現五碲化鉿導電性驟降。這并非系統(tǒng)崩潰的跡象，而是量子世界發(fā)出的暗語，暗示著新物質狀態(tài)的誕生。
研究顯示，此時該材料幾乎停止傳導電流，但并非死寂一片，而是在內部形成了一種前所未有的量子協(xié)同。而且，這種物質不僅能發(fā)射強高頻光，更展現出驚人的抗輻射特性，堪稱太空探索領域的理想材料，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，因為它可能預示著未來的電子設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)能技術開辟了新途徑。更令人興奮的是，這種材料還有可能實現“自充電”功能，因為其內部的激子相態(tài)擁有特殊性質，設備或許無需外部電源即可維持運行，對各種長期任務來說都是一大突破。
