科技日報記者 羅云鵬 通訊員 李曉謀
3月28日，記者從深圳技術大學獲悉，該校集成電路與光電芯片學院寧存政教授團隊首次實驗證實一種全新的復合量子實體的存在，并將其命名為“四子（Quadruplon）”。這一發(fā)現(xiàn)不僅突破了半導體物理傳統(tǒng)認知，更有望為半導體技術和量子器件開發(fā)帶來革命性的進展。相關研究成果發(fā)表在國際期刊《光：快訊》上。
研究團隊利用超快光學泵浦-探測技術，對單層二碲化鉬（MoTe2）進行研究時發(fā)現(xiàn)在激子峰低能量側有6個新的吸收峰，且這些吸收峰無法用現(xiàn)有的準粒子理論進行解釋。
“我們系統(tǒng)研究了這些特征峰隨溫度與泵浦功率的演變規(guī)律，所有證據(jù)都指向材料的內稟屬性?！毖芯繄F隊成員唐嘉鋮介紹，在排除雜質、缺陷等外在干擾后，他們確認這些譜峰代表著全新的物理現(xiàn)象。
寧存政說：“現(xiàn)有理論只能描述激子、三子和雙激子等已知準粒子。當我們突破性地考慮全部可能的四體量子態(tài)后，新理論除了能解釋已知的光譜特征外，完美復現(xiàn)了所有新的實驗測到的光譜特征。”
據(jù)悉，研究團隊通過獨創(chuàng)方法，通過與“集團展開”分析方法的關聯(lián)，最終確認這些特征源自由（2電子-2空穴）直接關聯(lián)形成的“四子”，且這種強關聯(lián)量子實體無須激子參與即可穩(wěn)定存在，與經(jīng)典雙激子的組合模式存在本質差異。
“‘四子’的發(fā)現(xiàn)豐富了現(xiàn)有的準粒子體系?！睂幋嬲f，“更重要的是，這種四體強關聯(lián)系統(tǒng)，可為制備量子糾纏態(tài)提供全新物質載體。”
另悉，該發(fā)現(xiàn)與歐洲核子中心在夸克系統(tǒng)中觀測的四夸克現(xiàn)象形成跨能量尺度呼應，為研究四體量子系統(tǒng)開辟了更易操控的半導體平臺。
