美国能源部艾姆斯国家实验室与爱荷华州立大学联合团队在《科学进展》发表重要研究成果,首次在超导铌材料中观测到名为"希格斯回声"的量子现象。这一发现为量子信息存储和处理提供了新的可能性。
研究团队利用太赫兹光谱技术,通过精确定时的辐射脉冲激发超导体中的希格斯模式——一种类似希格斯玻色子的集体电子振动。与传统量子回声不同,新发现的希格斯回声源于希格斯模式与准粒子间的独特相互作用,能够保留材料内部的量子路径信息。项目负责人王继刚教授指出:"这种回声具有记忆功能,可用于量子信息的编码与检索。"
该研究突破了超导体中量子相干性控制的瓶颈。实验显示,通过调控太赫兹脉冲序列,能有效操纵回声信号的强度与持续时间,这为开发新型量子存储器奠定了基础。目前超导量子比特的相干时间普遍较短,而希格斯回声的特性有望延长量子态保持时间。
研究团队正在探索该现象在拓扑量子计算和高精度量子传感中的应用潜力。王继刚表示:"理解这些量子回声的物理机制,将推动更稳定、更可控的量子技术发展。"
更多信息: Chuankun Huang 等,通过希格斯相干性的干涉发现非常规量子回声,Science Advances(2025)。期刊信息: Science Advances














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