重大突破!中国科大首次实现真空涨落增强超导 成果登上《自然》
近日,中国科学技术大学在量子物态调控与超导物理领域迎来世界级重大突破。该校曾长淦教授、程广珲特任教授领衔的中外联合研究团队,国际上首次利用“暗腔”体系成功实现真空涨落增强超导效应,颠覆性打通了真空量子涨落与宏观超导物性的关联通道。当地时间8月19日,该项原创性重大成果以加速文章预览形式在线发表于国际顶级期刊《自然》(Nature),标志着我国在前沿超导调控领域跻身全球领跑行列。

超导技术是凝聚态物理与量子科技领域的核心研究方向,在量子计算、可控核聚变、超导储能、精密探测等关键领域有着不可替代的应用价值。长期以来,学界普遍认为超导物性的调控主要依赖温度、压力、电场、磁场等传统宏观手段,而真空在经典物理体系中被认定为“空无一物”的基态,无法对材料超导性能产生有效调控作用,这一认知长期限制了超导调控体系的创新发展。
在量子电动力学理论框架下,真空并非绝对虚空,而是时刻存在虚粒子产生与湮灭的动态“量子海洋”,持续存在真空涨落效应。如何利用微观的真空量子涨落调控宏观材料物性,是物理学界长期悬而未决的核心难题,更是突破传统超导调控瓶颈的关键方向。此次中国科大研究团队联合上海交通大学蒋庆东副教授、麻省理工学院弗兰克·维尔切克教授等国内外顶尖学者,创新性提出并搭建“暗腔”量子调控体系,攻克了真空涨落信号微弱、难以精准耦合超导体系、调控效率极低等一系列技术难题。
据了解,此次发表于《自然》的论文题为《Evidence for vacuum-enhanced superconductivity in NbSe₂》,完整阐述了团队的实验设计、核心数据与物理机制。该研究不仅夯实了我国在超导物理、量子物态调控领域的前沿研究地位,也为后续高性能超导器件、规模化超导量子芯片、低温超导装备的迭代升级奠定了重要理论与实验基础,有望推动量子科技、先进能源、精密探测等领域的技术革新。

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