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五碲化铪中发现全新量子物质态

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2025-07-30 09:21:22

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原标题：五碲化铪中发现全新量子物质态

美国加州大学尔湾分校科学家在新一期《物理评论快报》发表一项研究成果：他们在五碲化铪材料中发现了一种全新的量子物质状态——自旋三重态激子绝缘态。这种近乎零能耗且抗辐射的奇异物质状态，或将为深空计算技术带来革命性变革，甚至开启“自充电计算机”新纪元。

这种新物质状态本质上是一种由电子和空穴自发耦合形成的“激子液体”。空穴并非真实粒子，而是电子受激发跃迁后留下的能量空位。在特殊条件下，电子与空穴如同默契的舞伴，以相同方向同步旋转，形成这种独特的量子凝聚态。

此次发现源于极端实验条件。在洛斯阿拉莫斯国家实验室，研究团队在施加了70特斯拉强磁场（比普通冰箱磁铁强700倍）后，发现五碲化铪导电性骤降。这并非系统崩溃的迹象，而是量子世界发出的暗语，暗示着新物质状态的诞生。

研究显示，此时该材料几乎停止传导电流，但并非死寂一片，而是在内部形成了一种前所未有的量子协同。而且，这种物质不仅能发射强高频光，更展现出惊人的抗辐射特性，堪称太空探索领域的理想材料，有望催生能够抵御太空辐射的计算机。

研究团队表示，这一进展非常重要，因为它可能预示着未来的电子设备或可通过电子自旋而非电荷传递信号，为开发出基于自旋的电子或量子器件和其他节能技术开辟了新途径。更令人兴奋的是，这种材料还有可能实现“自充电”功能，因为其内部的激子相态拥有特殊性质，设备或许无需外部电源即可维持运行，对各种长期任务来说都是一大突破。（记者刘霞）

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