量子躍遷：觀察到超輻射相變，徹底改變量子科技

證實了數十年前的預測

萊斯大學的研究人員取得了一項突破性成就，直接觀察到超輻射相變 (SRPT)。這種量子現象在半個多世紀前就被預測到，對量子計算、通訊和感測具有巨大的潛力。

SRPT 涉及兩組量子粒子集體波動，形成一種新的物質狀態，無需外部觸發。該團隊的研究結果發表在《科學進展》雜誌上。

克服理論障礙

這項發現是在一種由鉺、鐵和氧組成的晶體中進行的，該晶體被冷卻到 -457 華氏度並暴露於 7 特斯拉的磁場中。研究人員通過在磁性晶體中創建 SRPT 的磁振子版本，繞過了“禁止定理”的限制。

萊斯大學博士生 Dasom Kim 解釋說，他們通過耦合鐵和鉺離子的自旋波動來實現轉變。鐵離子的磁振子模擬真空波動，而鉺離子的自旋代表物質波動。

量子科技革命

該團隊使用先進的光譜技術觀察到 SRPT 的特徵。研究人員對量子科技的意義感到興奮。

Kim 指出，該系統在接近轉變的量子臨界點時穩定了量子壓縮態，從而提高了測量精度。這一進步可能會徹底改變量子感測器和計算技術，提高它們的保真度、靈敏度和性能。

該研究的通訊作者 Junichiro Kono 表示，這一突破為理解和利用材料內部的內在量子相互作用建立了一個新的框架。