量子研究的突破：发光准粒子被发现！

量子研究的突破：发光准粒子被发现！

来自维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ct.qmat 的科学家在量子研究方面取得了重大进展。他们首次在反铁磁量子材料的表面检测到光学准粒子（称为激子）。这一发现代表了新量子技术发展的重要一步，并发表在著名科学杂志上 天然材料 发表。

由阿列克谢·切尔尼科夫（Alexey Chernikov）领导的研究小组使用超快显微镜在超低温下检查了激子的运动。半导体磁体硫化溴化铬 (CrSBr) 的特定化学结构被证明特别合适，因为它将磁序与半导体特性结合在一起。与以前的研究相比，激子主要出现在非磁性材料中，本文提供了全新的视角。

激子：光存储和信息载体

当光脉冲激发电子并留下带正电的“空穴”时，就会产生激子。这些准粒子可以存储光能并穿过材料，在溶解时以光的形式释放能量。在原子薄层中，它们的稳定性在 -268°C 至室温左右保持不变。在 CrSBr 表面，激子反射不同颜色的光，从而可以通过磁场对其进行分析和操纵。

此外，该团队还发现了沿相反方向移动的移动激子，其行为与 Mikhail M. Glazov 的理论工作一致。这种现象纯粹是量子力学的，可能在新型激光源、光传感器和太阳能电池等领域具有深远的应用。

国际合作及未来展望

该研究项目是来自美国、德国、英国、荷兰和捷克共和国科学家国际合作的成果。 ct.qmat 卓越集群自 2019 年以来一直得到维尔茨堡朱利叶斯马克西米利安大学和德累斯顿工业大学的支持，包括来自 30 多个国家的 300 多名研究人员，他们致力于研究极端条件下的拓扑量子材料。

卓越集群中的另一个重大发现是首次在拓扑绝缘体中产生激子，代表着另一项突破。这一发现为光控计算机芯片和量子处理器的开发开辟了新的可能性。光和激子之间的相互作用用于创建量子位，即量子计算机的基本计算单元。

未来，这些研究的结果可能会导致量子通信和计算的革命性发展。作为联邦和州政府卓越战略的一部分，卓越集群获得资金。