深圳技术大学证实一种全新复合量子实体存在

近日，深圳技术大学集成电路与光电芯片学院宁存政教授团队首次实验证实一种全新的复合量子实体的存在，并将其命名为“四子（Quadruplon）”。这一发现不仅突破了半导体物理传统认知，更有望为半导体技术和量子器件开发带来革命性的进展。相关研究成果发表在国际期刊《光：快讯》上。

研究团队利用超快光学泵浦-探测技术，对单层二碲化钼（MoTe2）进行研究时发现在激子峰低能量侧有6个新的吸收峰，且这些吸收峰无法用现有的准粒子理论进行解释。

“我们系统研究了这些特征峰随温度与泵浦功率的演变规律，所有证据都指向材料的内禀属性。”研究团队成员唐嘉铖介绍，在排除杂质、缺陷等外在干扰后，他们确认这些谱峰代表着全新的物理现象。

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关键结果与理论阐释

宁存政说：“现有理论只能描述激子、三子和双激子等已知准粒子。当我们突破性地考虑全部可能的四体量子态后，新理论除了能解释已知的光谱特征外，完美复现了所有新的实验测到的光谱特征。”

据悉，研究团队通过独创方法，通过与“集团展开”分析方法的关联，最终确认这些特征源自由（2电子-2空穴）直接关联形成的“四子”，且这种强关联量子实体无须激子参与即可稳定存在，与经典双激子的组合模式存在本质差异。

“‘四子’的发现丰富了现有的准粒子体系。”宁存政说，“更重要的是，这种四体强关联系统，可为制备量子纠缠态提供全新物质载体。”

另悉，该发现与欧洲核子中心在夸克系统中观测的四夸克现象形成跨能量尺度呼应，为研究四体量子系统开辟了更易操控的半导体平台。