在金属中，电子通常自由滑动，如同海面上的波浪。但在新材料Pd₅AlI₂中，电子的量子波突然被锁定在原地——这在历史上尚属首次。
美国哥伦比亚大学的研究人员于22月2026日在《Science》杂志上发表了这一成果。由理论物理学家拉基尔·凯罗斯和化学家泽维尔·罗伊领导，与实验人员科里·迪恩、阿拉温德·德瓦拉孔达和阿拜·帕苏帕蒂组成的团队，研究了新型金属Pd₅AlI₂的二维层。科学家们注意到，这种材料中的电子运动速度比平常慢。在原子分辨光谱中，晶体晶格缺陷附近出现了清晰的束缚电子波图像。
普通金属导电是因为电子可以自由移动。而在这里，原子和轨道为电子的“跳跃”创造了相互竞争的路径。这些路径相互抵消——产生相消干涉。结果，电子波无法离开所在的位置，尽管其周围延伸着一片连续的其他波之海。这就是连续谱中的束缚态——BIC。
想象水面上的两道波浪相遇并完全相互抵消：在相遇之处留下平静的水面，而周围仍然波涛汹涌。量子干涉正是以这种方式将电子波束缚在金属中，尽管从经典角度看它本应离去。
此前，这类状态仅在经过专门蚀刻的结构中针对光被观察到。现在首次在金属中针对电子实现了这一现象。这为制造量子传感器、改善量子计算机中的信息传输以及量子化学的新方法开辟了道路。目前，陷阱是在缺陷附近随机出现的，但科学家们已经在寻找有意将其放置在所需位置的方法。
发表在22月2026日《Science》上的结果证实，电子BIC是真实存在的，并且可以用与光学BIC相同的量子力学来解释。
现在，物理学家们有了一套新的方法来寻找能够有意锁定和操控电子波的金属。
