IT之家 11 月 17 日消息，紐(niu)約市立大(da)學與得克薩斯(si)大(da)學奧斯(si)汀(ting)分校聯合研究團隊(dui)開發出一種新(xin)方法(fa)，成功使原本不可見量子態“暗(an)激子”發光，并能夠在納米(mi)級精度控制(zhi)其(qi)發射方向。

相關成(cheng)果已于 11 月 12 日發(fa)表(biao)在《自(zi)然-光子(zi)(zi)學》（IT之家附 DOI: 10.1038/s41566-025-01788-w），為開發(fa)更快速、更緊湊且低能(neng)耗的量(liang)子(zi)(zi)通信系統與光子(zi)(zi)器件鋪平道(dao)路。

暗激子(zi)(zi)是一(yi)種存在于(yu)超薄半導體材(cai)料中的特殊光物質狀態。因其(qi)發光極其(qi)微弱，通常難以(yi)被探測。但因其(qi)獨(du)特的光相互作(zuo)用(yong)特性、長壽命(ming)及抗環境噪聲干(gan)擾能力（可減少(shao)量(liang)子(zi)(zi)退(tui)相干(gan)），在量(liang)子(zi)(zi)信息(xi)科學與(yu)下(xia)一(yi)代光子(zi)(zi)技術中具有重要價值。

為了揭(jie)示這(zhe)些難以探(tan)測的光態，研(yan)(yan)究(jiu)人員構(gou)(gou)建了一個由金納米(mi)管(guan)與單層二硒化鎢（WSe?）組成的納米(mi)光學(xue)腔結構(gou)(gou)。該(gai)材料厚(hou)度僅(jin)有三個原子(zi)。新結構(gou)(gou)使暗激子(zi)發光增強約 30 萬倍，使研(yan)(yan)究(jiu)團隊首次實現對其清晰觀測與行為控制。

“這項工作證(zheng)明我們(men)能(neng)夠(gou)操控(kong)以往無法觸及(ji)的光(guang)物(wu)質狀態”，研(yan)究(jiu)首席科(ke)學家 Andrea Alù 教授(shou)表示(shi)。他(ta)現任(ren)紐約市立大學研(yan)究(jiu)生(sheng)中(zhong)心杰出物(wu)理學教授(shou)、愛因斯坦講席教授(shou)及(ji)高(gao)級科(ke)學研(yan)究(jiu)中(zhong)心光(guang)子(zi)學研(yan)究(jiu)計劃創(chuang)始主任(ren)，“通過自由(you)開關這些隱藏(zang)態并(bing)以納米精(jing)度(du)調控(kong)，我們(men)為(wei)顛(dian)覆性(xing)推動下一代光(guang)學與量子(zi)技術(shu)（包括傳感與計算領域）創(chuang)造了(le)激(ji)動人心的機遇。”

研(yan)究團隊還(huan)證實，可通(tong)過電磁場按需調(diao)節暗激(ji)子狀態，為芯片光子學、傳感器和量子通(tong)信應用提供精(jing)準控制。與以往嘗(chang)試不同，新方(fang)法在(zai)創紀錄(lu)地提升光物質耦合強度同時，完整(zheng)保留了材料固有屬性。

“我們(men)首次觀測到一(yi)類全新的自旋禁戒暗激子，”論(lun)文(wen)第一(yi)作者權建(jian)民（Jiamin Quan）指出，“這(zhe)只(zhi)是探(tan)索二維材(cai)料中更多隱藏量子態的開端。”

該(gai)發現(xian)同時解決了等離(li)子體(ti)結構(gou)能否在不改變暗(an)激子本質的前(qian)提下實(shi)現(xian)增(zeng)強發光的長期爭議(yi)。研(yan)究者通過精心設計含氮化硼納(na)米(mi)夾(jia)層的等離(li)子體(ti)-激子異質結構(gou)攻克(ke)難題(ti)，成功揭示(shi)新型暗(an)激子態(tai)。

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