11月9日,香港科技大学化学系吕海鹏教授团队在《自然·光子学》上发表了一项突破:他们开发了一种钙钛矿手性多量子阱系统,通过逐级量子阱构成的“自旋级联”,把自旋极化在室温下的持续时间延长了大约300倍,达到约5纳秒。论文的DOI是10.1038/s41566-026-02027-6。
为什么这件事值得写一篇?因为自旋是量子信息和自旋电子学里最核心的载体之一,而它最大的敌人就是温度。过去,想让自旋信息活得久一点,往往要把器件冷到接近绝对零度,这就把量子技术锁在了实验室里。这次的突破在于,团队用一种巧妙的材料结构,让自旋信息在室温下也能多活300倍——虽然绝对值只有5纳秒,但方向对了:量子器件正在学着在常温下工作。
5纳秒很短,但门槛意义很大
先泼一盆冷水:5纳秒仍然非常短,离真正能用的量子器件还有很远的路,论文本身也没有给出商用时间表。这是一项材料科学的基础突破,不是产品发布。但基础突破的价值恰恰在于它打开了一条新路:手性钙钛矿这种材料,制备相对容易、成本相对低,如果自旋寿命能继续往上做,未来基于它的光电器件、量子器件就有了常温工作的可能。
同一周,另一组国际团队在《科学·进展》上报告了一种接近室温的“超固体”光量子态,用光与物质耦合的办法让光同时表现出固体和液体的性质。两件事放在一起看,量子技术正在出现一个共同趋势:不再一味追求更低的温度,而是想办法让奇特的量子现象在更接近日常的条件下出现。