激光脉冲和中子束在磁性材料中揭示出一种量子态，它打破了通常的细致平衡规则，并在低能量下得以保持，而不是迅速消失。
美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）的研究人员与同事合作，在一种由量子准粒子——磁振子——决定磁性的材料上进行了实验。他们利用快速激光脉冲使系统偏离平衡，随后在ORNL的散裂中子源上采用中子散射技术，对微观图像进行详细研究。研究结果于2026年11月发表在《Nature Communications》上，显示了细致平衡的破缺：在通常状态下，能量的吸收和发射是对称的，但在激光作用下，中子信号变得不对称，仅在一个方向上出现过剩。
最令人意外的是，这种状态竟然是长寿命的。磁振子的过剩并没有像短暂加热时那样迅速消失，而是由周期性激光脉冲维持，形成了一种稳定的非平衡态。想象一股粒子流，它不是返回原处，而是持续朝一个方向运动，就像一条单向街道，其中的运动不会被反向流所平衡。
由华承云领导、包括巴里·温恩和阿兰·坦南特在内的团队，花费多年时间为这类测量开发专门的基础设施。此前从未有人在凝聚态介质中直接探测细致平衡的破缺，而该实验在实践中证实了理论预测。
这一发现为实时研究远离平衡的量子系统搭建了平台。它有助于理解如何为量子技术调控磁性材料，从而降低信息传输中的损耗并改进存储器件。该方法还为在主动作用于材料时进行中子散射树立了新标准。
发表在《Nature Communications》上的结果为量子材料的未来研究及其在信息技术中的应用提供了实验基础。
