在金屬中，電子通常自由滑行，宛如海上的波浪。但在新材料 Pd₅AlI₂ 中，電子的量子波突然被鎖定在原地——這在歷史上尚屬首次。
美國哥倫比亞大學的研究人員於 22 月 2026 年在《Science》期刊上發表了這一成果。由理論物理學家拉基爾·凱羅什和化學家澤維爾·羅伊領導的團隊，與實驗人員科里·迪恩、阿拉溫德·德瓦拉孔達和阿拜·帕蘇帕蒂合作，研究了新型金屬 Pd₅AlI₂ 的二維層。科學家注意到，這種材料中的電子運動速度比平常慢。在原子解析度光譜下，晶格缺陷附近出現了束縛電子波的清晰圖像。
普通金屬之所以能導電，是因為電子可以自由移動。而在這裡，原子和軌道為電子的「跳躍」創造了相互競爭的路徑。這些路徑相互抵消——產生破壞性干涉。結果，電子的波無法離開所在的位置，儘管其周圍延伸著一片由其他波組成的連續海洋。這就是連續譜中的束縛態——BIC。
想像水面上的兩道波相遇並完全相互抵消：在相遇之處留下平靜的水面，而四周仍然波濤洶湧。量子干涉正是以這種方式將電子波束縛在金屬中，儘管按照古典理論它本應離去。
此前，人們只在專門蝕刻的結構中觀察到光的這類狀態。如今首次在金屬中觀察到電子的這類狀態。這為製造量子感測器、改善量子電腦中的資訊傳輸以及量子化學的新方法開闢了道路。目前，這些陷阱是在缺陷附近隨機出現的，但科學家已在尋找將其有意放置在所需位置的方法。
發表於 22 月 2026 年《Science》上的結果證實，電子 BIC 是真實存在的，並且可以用與光學 BIC 相同的量子力學來解釋。
如今，物理學家獲得了尋找金屬的新方法，可以有意地將電子的波鎖定並加以操控。
