9 月 2 日消息，美國加州大學歐文分校（UC Irvine）的科學家們發現了一種新型量子態，該量子態有望助力研發節能設備，且其抗輻射特性使其在太空任務中具有特殊價值。

該校研究人員發現了一種此前未知的量子物質狀態。研究團隊表示，這一發現或為研發可自我充電、且能承受深空探測極端環境的計算機鋪平道路。

“這是一種新的物態，類似于水可以以液態、固態（冰）或氣態（水蒸氣）形式存在，”加州大學歐文分校物理學與天文學教授、《物理評論快報》新論文通訊作者路易斯?A?豪雷吉（Luis A. Jauregui）指出，“此前這一物態僅存在于理論預測中，直到現在才被我們首次觀測到。”

據IT之家了解，這種物態的表現類似由電子及其反物質“空穴”構成的流體，電子與空穴會自發配對，形成名為“激子”的特殊結構。令人意外的是，電子與空穴會沿同一方向旋轉。“這是一種全新的物質形態，”豪雷吉說，“如果能將其捧在手中，它會發出明亮的高頻光。”

這種新物態是在加州大學歐文分校博士后研究員、該研究第一作者劉金玉（Jinyu Liu，音譯）設計的材料中被探測到的。豪雷吉及其團隊在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL），通過強磁場驗證了該物態的存在。

為生成這種特殊的量子態，研究人員將一種名為“五碲化鉿（hafnium pentatelluride）”的材料置于強度最高可達 70 特斯拉的強磁場中（作為對比，普通冰箱磁鐵的磁場強度約為 0.1 特斯拉）。在這一條件下，該材料展現出向新型量子態轉變的特性。

豪雷吉解釋道，當團隊施加磁場時，“材料的導電能力突然下降，這表明它已轉變為這種特殊物態。這一發現意義重大，因為它或許能讓信號通過‘自旋’而非電荷傳遞，為自旋電子學或量子設備等節能技術提供新方向。”

與電子設備中使用的傳統材料不同，這種新型量子物質不會受到任何形式輻射的影響，使其成為太空探索的理想選擇。

“這可能對太空任務有用，”豪雷吉表示，“如果想讓太空中的計算機長期穩定運行，這一發現或許能提供解決方案。”

目前，SpaceX 等公司正計劃開展載人火星飛行任務，要實現這一目標，就需要能承受長期輻射暴露的計算機設備。

“我們目前尚不清楚這一發現最終會帶來哪些新可能，”豪雷吉說。