突破性發現：全新激子量子態開啟防輻射自充電電腦新時代

半導體科技是現代電子裝置的核心基礎，其運作原理涉及帶負電的基本粒子「電子」，以及被稱為「電洞」的帶正電準粒子——電洞指的是原子或原子晶格中本應存在電子卻空缺的位置。在特殊條件下，電子與電洞會結合成「激子」；而在更極端的環境中，這些激子甚至能自由移動，形成所謂的「激子絕緣體」。

過去數十年來，科學界僅發現一種激子絕緣體，即「自旋單重態」——其中的電子與電洞具有相反的內在角動量（俗稱自旋方向）。但最新研究突破性地發現了全新量子態：當電子與電洞自旋方向相同時，會形成量子力學中的「三重態」。

「這就像水有三態變化一樣，是物質的全新相態。過去僅存在理論預測，如今我們首次實現觀測。」加州大學爾灣分校首席研究員路易斯·豪雷吉教授強調：「這種量子態獨一無二，若能實體化，它將發出高頻率的耀眼亮光。」

研究團隊在強達70特斯拉（家用冰箱磁鐵僅0.1特斯拉）的磁場環境中，將鉿與碲混合材料「五碲化鉿」誘匯出這種新型態。處於磁場時，該材料會喪失導電特性，其應用潛力在於可用「自旋」替代現有電腦中的電子傳輸訊號。

豪雷吉解釋：「這項突破讓訊號傳遞不再依賴電荷，而是透過自旋實現，為自旋電子學與量子裝置等節能科技開闢新途徑。特別適合太空任務需求——要打造耐久型太空電腦，這項技術將是關鍵解決方案。後續發展充滿無限可能。」

這項劃時代研究成果已刊登於《物理評論快報》期刊。