美国麻省理工学院的研究团队在超导材料研究中取得重要进展,通过新型太赫兹显微镜首次直接观测到材料内部的量子级振动。这一成果发表在《自然》期刊上,为理解超导性提供了新视角。

太赫兹光位于微波和红外光之间,其频率与原子振动匹配,但波长较长,传统上难以聚焦到微观尺度。麻省理工学院科学家开发出新型太赫兹显微镜,利用自旋电子发射器压缩光束,克服了衍射极限,使探测量子特征成为可能。该工具被用于研究铋锶钙铜氧化物(BSCCO),观察到超导电子以超流体形式以太赫兹频率振荡。
麻省理工学院唐纳物理学教授努赫·格迪克表示:“这种新型显微镜现在让我们能够看到一种前所未有的超导电子模式。”研究主要作者亚历山大·冯·霍根补充说:“目前有巨大的推动力,要将Wi-Fi或电信技术提升到下一个层次,即太赫兹频率。如果你拥有一台太赫兹显微镜,你就可以研究太赫兹光如何与可能作为未来天线或接收器的微观小型器件相互作用。”团队包括来自哈佛大学、马克斯·普朗克研究所等机构的合作者。
这一发现有望推动室温超导体开发,并促进太赫兹频率无线系统发展,实现更快数据传输。冯·霍根指出,太赫兹显微镜可共振放大晶格振动等物理现象,为量子研究开辟新窗口。研究得到美国能源部及戈登和贝蒂·摩尔基金会支持。
出版详情:作者:Alexander von Hoegen, Tommy Tai, Clifford Allington, Matthew Yeung, Jacob Pettine, Alexander Kossak, Byunghun Lee, and Geoffrey Beach, along with collaborators from Harvard University, the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, the Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems, and Brookhaven National Laboratory;标题:《MIT scientists finally see hidden quantum “jiggling” inside superconductors》;发表于:《Nature》(2026)。













