日内瓦大学研究人员与意大利萨莱诺大学及CNR-SPIN研究所合作，在量子材料研究领域取得新发现。该团队首次观测到一种理论预测多年的几何结构——“量子度量”，该结构能够影响电子在材料中的运动轨迹。这一发现发表于《科学》杂志，为量子电子学的发展提供了新的视角。

量子材料研究致力于开发具有优异性能的新物质形态，以支持高速数据处理和高效能量传输等技术需求。量子度量作为量子几何的重要组成部分，反映了电子在微观尺度运动时的空间曲率特性，对材料的光电性质和传输行为具有显著影响。该研究通过分析钛酸锶和铝酸镧等氧化物界面，成功捕捉到量子度量的存在。

研究团队指出，量子度量可与外部磁场共同作用，改变电子在固体中的运动路径。日内瓦大学量子物质物理系研究员、论文第一作者贾科莫·萨拉表示：“通过观察电子轨迹在量子度量和强磁场作用于固体的共同影响下如何扭曲，可以揭示它的存在。”这一机制为理解和调控材料的电子行为提供了新工具。

量子度量曾长期被视为理论概念，近年来才逐渐进入实验研究阶段。日内瓦大学量子物质物理系主任安德烈亚·卡维利亚表示：“量子度量的概念可以追溯到大约20年前，但长期以来，它一直被视为纯粹的理论构造。直到近年来，科学家才开始探索它对物质性质的实际影响。”研究还表明，量子度量是多种材料的本征属性，并非特定体系所独有。

该成果对未来太赫兹电子器件、超导技术及光-物质相互作用研究具有推动作用。卡维利亚总结道：“这些发现为探索和利用各种材料中的量子几何开辟了新的途径，对未来在太赫兹频率下运行的电子器件以及超导性和光物质相互作用具有重大影响。”

更多信息： Giacomo Sala 等人，自旋动量锁定电子的量子度规，《科学》(2025)。期刊信息： Science