科学家首次直接观测到暗激子演变过程，为量子信息技术奠定新基础

日本冲绳科学技术大学院大学近期公布了一项重大科研进展。该校的研究团队，在信息技术领域的研究中取得了突破性成果，首次成功直接观测到了暗激子演变的神秘过程。这一发现对于推动经典信息技术向量子信息技术的转型具有重要意义，为未来在该领域取得新的技术突破奠定了坚实的基础。相关研究成果已经发表在英国《自然-通讯》杂志上，引起了学术界的广泛关注。

激子是一种特殊的准粒子状态，它存在于凝聚态物理中，是由受激电子与空穴通过库仑力相互吸引而形成的。根据其与光的相互作用特性，激子可以分为亮激子和暗激子两种类型。其中，暗激子是一种无法直接与光发生耦合的激子，这种独特的性质使其在量子信息科学等领域具有极高的应用潜力。然而，由于其不发光的隐身特性，暗激子的观测一直是一个挑战，这也使得它在科学研究和实际应用中显得尤为珍贵和神秘。

在本项研究中，研究团队利用冲绳科学技术大学院大学的世界先进水平“时间分辨角分辨光电子能谱(TR-ARPES)”装置，配合自主研发的极紫外光源，在原子水平超薄半导体材料——过渡金属二硫化物中，首次直接观测到暗激子的演变过程。研究人员确认实验中观测到的暗激子存在了纳秒级的时长。

相较于量子比特，暗激子展现出更为优越的稳定性，它们对温度等外界环境因素的敏感性较低。这一特性使得暗激子在量子技术领域备受瞩目，因为它们能够在更长的时间内维持量子态的完整性。正如论文的通讯作者、冲绳科学技术大学院大学教授凯沙夫·达尼所言：“暗激子与光的相互作用相对较少，因此其量子特性不易受到外界干扰，使其在作为信息载体的应用上具有巨大的潜力。然而，由于暗激子的‘隐秘性’，对其进行研究和控制无疑是一项极具挑战性的任务。我们团队已经成功探索出了一条创造、观察和操控暗激子的新途径。”