科学家首次用光创造出“超固体”，突破量子物质研究边界

IT之家于3月6日消息，意大利国家研究委员会（CNR）科研团队首次利用光学方法创造了一种独特的物态——“超固体”（这一物态在量子领域外没有对应的实例）。

这种新型物质同时展示了固体的晶体结构和流体的零粘度特性，为深入研究奇异的量子物态开启了新的方向。

该项研究成果已于3月5日发表在《自然》期刊的最新一期上。CNR-INO和CNR-Nanotec也宣布将于3月12日至14日在佛罗伦萨联合举办一场关于光和物质量子流体的科学研讨会。

此前，“超固体”仅能在接近绝对零度的原子实验中制得，因为只有在极低温环境下，量子效应才能主导此次实验，科学家首次在光基系统中实现了这一点。

在这一研究中，团队运用铝镓砷化物半导体与激光器替代超冷原子，激光照射纳米级窄脊结构的半导体材料，使光与材料相互作用生成被称为“极化激元”的混合粒子。脊状图案限制了这些准粒子的运动方式和能量分布，最终促成了“超固体”的形成。

CNR科研人员达尼埃莱·桑维托指出，团队需要精确测量捕获光的多个特性，以证明其同时具备晶体结构和零粘度超流体行为。

法国索邦大学的阿尔贝托·布拉马蒂对该实验评价说，其加深了学术界对量子物质相变机制的理解，但需要更多测量来揭示其特性。

CNR研究员迪米特里斯·特里波格奥尔戈斯表示，光基超固体相比于原子体系更易于操控，可能成为探索全新量子物质的契机。他指出：“我们已经站在新的开始上。”

尽管该实验仍在早期阶段，光基量子系统的可调性为量子计算及拓扑材料研究带来了新机遇。桑维托的团队接下来将深入研究该超固体的输运特性以及对外界扰动的反应机制。

IT之家附上论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-025-08616-9

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