意大利国家研究委员会的科学家首次将光转化为“超固体”。这种超固体不仅呈现出奇异的物质状态，同时也给量子相变研究提供了更灵活、更自由的平台——不用再被低温环境束缚，应用研究的可操作性变得更强。

《自然》（Nature）杂志2025年3月份刊载的一项新研究表明，科学家首次将光转化成了能像液体一般流动的奇异“超固体”（Supersolid）。超固体同时具备零黏度的特性和近似盐晶中原子排列的类晶体结构，既能如液体般无摩擦地流动，又能像固体一样结构有序。

这种奇异的物质状态仅存在于量子世界，此前基本只能于玻色-爱因斯坦凝聚态中产生。也就是说，过去都是通过将原子冷却到接近绝对零度的实验将其创造出来的，在这种情况下，原本可以忽略不计的量子效应会占据主导地位。

不过这次用光创造超固体的研究并未追逐极度低温，而是选用半导体镓铝砷和激光代替超冷原子。该研究团队将激光照射至一小块有着狭窄脊状图案的半导体上，而光与材料间的复杂相互作用最终催生了一种被称为“极化激元”（Polariton）的混合粒子。脊状图案限制了这些“准粒子”的移动方式以及它们可拥有的能量，从而使得这些极化激元形成超固体。

论文作者之一、意大利国家研究委员会的物理学家丹尼尔·桑维托（Daniele Sanvitto）表示，针对这种被捕获和转化的光，团队必须精确测量其足够多的属性，以证明它既是固体又是没有黏度的流体。这是个挑战，因为科学家以前从未创造并通过实验评估过由光转变而来的超固体。（桑维托曾在十多年前展示了如何把光变成流体）

法国索邦大学的物理学家阿尔贝托·布拉马蒂（Alberto Bramati）表示，这项新研究有助于增进学界对量子物质如何通过相变来改变自身状态的整体理解。他指出，桑维托等人虽然清楚地表明他们制造出了一种超固体，但还需更多测量方可了解其属性。

基于光的超固体可能比过往用原子创制的超固体更易操控，而这也有望成为我们了解一系列新奇、超凡的物质类型的第一步。

资料来源 New Scientist