意大利科学家用光在半导体材料中创造出新奇量子物质“超固体”

新奇量子物质“超固体”被创造2025年3月，意大利科学家取得重大成果，利用光在半导体材料中成功创造出一种新奇的量子物质——“超固体”。这一成果为科学界带来新的研究方向。

经典与量子视角下的物质状态经典物理学中，固体有固定形状和体积，液体有固定体积但形状不固定。而量子力学改变了认知，约90年前发现液氦在低温下有“超流动”行为，约50年前理论物理学家提出超固体概念，它兼具晶体周期性结构和超流体无粘滞效应。

超固体的研究历程与新突破超固体的实验制备和检验一直困难重重。过去虽有相关迹象但被排除，近年有模拟行为的研究。此次意大利科学家用脉冲激光照射铝镓砷半导体材料制备的光子晶体波导，让光子形成有超固体特性的“凝聚体”。

超固体在新系统中的实现 超固体是具晶体结构和超流体流动性的物质状态。新工作在非平衡、驱动 -耗散的极化激元系统中实现超固体。非共振激发的光产生电子、空穴形成激子，与光作用产生极化激元，在光子晶体波导作用下形成超固体。

超固体存在的实验证据实验观察到极化激元凝聚体密度调制，打破平移对称性，有空间周期性，是晶体结构标志；干涉测量验证整体相干性，是超流体标志，二者结合证明超固体存在。

超固体研究的意义与展望意大利科学家首次用光创造“超固体”，为理解物质本质提供新视角，发展新方法，提供新平台。未来可探索其激发谱和涡旋动力学，不过实际应用尚需深入研究。