9 月 2 日消息，美國加州大學(xué)歐文分校（UC Irvine）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新型量子態(tài)，該量子態(tài)有望助力研發(fā)節(jié)能設(shè)備，且其抗輻射特性使其在太空任務(wù)中具有特殊價值。

該校研究人員發(fā)現(xiàn)了一種此前未知的量子物質(zhì)狀態(tài)。研究團隊表示，這一發(fā)現(xiàn)或為研發(fā)可自我充電、且能承受深空探測極端環(huán)境的計算機鋪平道路。

“這是一種新的物態(tài)，類似于水可以以液態(tài)、固態(tài)（冰）或氣態(tài)（水蒸氣）形式存在，”加州大學(xué)歐文分校物理學(xué)與天文學(xué)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(tài)僅存在于理論預(yù)測中，直到現(xiàn)在才被我們首次觀測到。”

據(jù)IT之家了解，這種物態(tài)的表現(xiàn)類似由電子及其反物質(zhì)“空穴”構(gòu)成的流體，電子與空穴會自發(fā)配對，形成名為“激子”的特殊結(jié)構(gòu)。令人意外的是，電子與空穴會沿同一方向旋轉(zhuǎn)?！斑@是一種全新的物質(zhì)形態(tài)，”豪雷吉說，“如果能將其捧在手中，它會發(fā)出明亮的高頻光。”

這種新物態(tài)是在加州大學(xué)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(shè)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(tài)的存在。

為生成這種特殊的量子態(tài)，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(xiàn)出向新型量子態(tài)轉(zhuǎn)變的特性。

豪雷吉解釋道，當團隊施加磁場時，“材料的導(dǎo)電能力突然下降，這表明它已轉(zhuǎn)變?yōu)檫@種特殊物態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)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(xué)或量子設(shè)備等節(jié)能技術(shù)提供新方向?！?/p>

與電子設(shè)備中使用的傳統(tǒng)材料不同，這種新型量子物質(zhì)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(wù)有用，”豪雷吉表示，“如果想讓太空中的計算機長期穩(wěn)定運行，這一發(fā)現(xiàn)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(wù)，要實現(xiàn)這一目標，就需要能承受長期輻射暴露的計算機設(shè)備。

“我們目前尚不清楚這一發(fā)現(xiàn)最終會帶來哪些新可能，”豪雷吉說。