科學家首次直接觀測到神秘暗激子演變過程
更新時間：2025/10/11 9:39:33 來源：新華社
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日本沖繩科學技術大學院大學近日發(fā)布公報說，該校研究人員領銜的研究團隊首次直接觀測到此前一直難以捕捉的暗激子演變過程，為在經(jīng)典信息技術和量子信息技術領域取得新突破奠定基礎。相關論文近期已發(fā)表于英國《自然-通訊》雜志上。
激子是指在凝聚態(tài)體系中，受激電子和空穴通過庫侖相互作用結合成的準粒子狀態(tài)，以其與光的相互作用性質可以分為亮激子和暗激子。暗激子是無法直接與光耦合的激子類型，在量子信息等領域具有重要應用價值，但是因為其不發(fā)光的隱身性而難以被觀測到。
在本項研究中，研究團隊利用沖繩科學技術大學院大學的世界先進水平“時間分辨角分辨光電子能譜（TR-ARPES）”裝置，配合自主研發(fā)的極紫外光源，在原子水平超薄半導體材料——過渡金屬二硫化物中，首次直接觀測到暗激子的演變過程。研究人員確認實驗中觀測到的暗激子存在了納秒級的時長。
相比于量子比特，暗激子更不易受溫度等外界環(huán)境因素影響，這種特性讓其在量子技術領域備受期待，因為它們能更長時間保持量子態(tài)。論文通訊作者、沖繩科學技術大學院大學教授凱沙夫·達尼說：“暗激子本質上與光的相互作用較少，因此其量子特性不容易退化，作為信息載體具有巨大的可能性。但是，正因為其‘難以窺見’，研究和控制暗激子非常具有挑戰(zhàn)性。我們開辟了一條創(chuàng)造、觀察和操縱暗激子的途徑�！�
（記者錢錚）
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日本沖繩科學技術大學院大學近日發(fā)布公報說，該校研究人員領銜的研究團隊首次直接觀測到此前一直難以捕捉的暗激子演變過程，為在經(jīng)典信息技術和量子信息技術領域取得新突破奠定基礎。相關論文近期已發(fā)表于英國《自然-通訊》雜志上。
激子是指在凝聚態(tài)體系中，受激電子和空穴通過庫侖相互作用結合成的準粒子狀態(tài)，以其與光的相互作用性質可以分為亮激子和暗激子。暗激子是無法直接與光耦合的激子類型，在量子信息等領域具有重要應用價值，但是因為其不發(fā)光的隱身性而難以被觀測到。
在本項研究中，研究團隊利用沖繩科學技術大學院大學的世界先進水平“時間分辨角分辨光電子能譜（TR-ARPES）”裝置，配合自主研發(fā)的極紫外光源，在原子水平超薄半導體材料——過渡金屬二硫化物中，首次直接觀測到暗激子的演變過程。研究人員確認實驗中觀測到的暗激子存在了納秒級的時長。
相比于量子比特，暗激子更不易受溫度等外界環(huán)境因素影響，這種特性讓其在量子技術領域備受期待，因為它們能更長時間保持量子態(tài)。論文通訊作者、沖繩科學技術大學院大學教授凱沙夫·達尼說：“暗激子本質上與光的相互作用較少，因此其量子特性不容易退化，作為信息載體具有巨大的可能性。但是，正因為其‘難以窺見’，研究和控制暗激子非常具有挑戰(zhàn)性。我們開辟了一條創(chuàng)造、觀察和操縱暗激子的途徑。”
（記者錢錚）
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