（文章來源：教育新聞網(wǎng)）

王繼剛可以將他的研究目標(biāo)分解為幾句話：“發(fā)現(xiàn)和控制物質(zhì)的量子態(tài)”。但是，它需要段落，類比，插圖，互聯(lián)網(wǎng)搜索以及愿意破譯“通過在量子臨界點(diǎn)附近進(jìn)行非熱超快淬滅的非平衡量子相發(fā)現(xiàn)”的討論來理解這八個(gè)詞。即使是頭疼的人，王的工作對(duì)我們所有人來說都可能是一件大事。

利用量子物理學(xué)-原子級(jí)以下的粒子和能量-可以帶來更好的計(jì)算，傳感，通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。但是，像愛荷華州立大學(xué)的物理學(xué)和天文學(xué)教授，美國能源部艾姆斯實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家Wang之類的第一批研究人員需要提供有關(guān)量子世界的更多答案。在王的情況下，許多答案來自量子太赫茲光譜學(xué)，可以使電子可視化和操縱。

美國陸軍研究辦公室提供了為期三年，價(jià)值46.5萬美元的贈(zèng)款，為王及其研究小組的光譜學(xué)研究提供了支持。

Wang和他的團(tuán)隊(duì)基于這些研究宣布了三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)：《自然材料》(Nature Materials)報(bào)道的第一篇論文描述了超快光子脈沖(激光每秒以萬億個(gè)循環(huán)的頻率閃爍)如何打開超導(dǎo)電性所隱藏的物質(zhì)狀態(tài)，即無阻力的電流流動(dòng)(通常在超冷溫度下) 。該發(fā)現(xiàn)演示了一種新的調(diào)諧旋鈕-物理學(xué)家稱為“量子猝滅”-用于非平衡材料的發(fā)現(xiàn)，例如在不改變溫度的情況下打開奇異的，隱藏的狀態(tài)。

第二篇在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表，描述了太赫茲儀器如何跟蹤材料中的電子配對(duì)，揭示了一種新的，光誘導(dǎo)的長(zhǎng)壽命物質(zhì)狀態(tài)。第三篇報(bào)道在《自然光子學(xué)》上，描述了Wang和他的合作者如何使用超快閃光，可以像旋鈕一樣控制和加速超電流。閃爍破壞了平衡對(duì)稱性，因此觸發(fā)了禁止的量子振蕩，這是任何已知方法都無法實(shí)現(xiàn)的。

Wang有數(shù)位合作者為這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)做出了貢獻(xiàn)：阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的Ilias E. Perakis小組提供了理論模擬;威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的Chang-Beom Eom組和愛荷華州立大學(xué)的Paul Canfield組貢獻(xiàn)了高質(zhì)量的超導(dǎo)材料及其表征。

陸軍研究辦公室發(fā)現(xiàn)了量子技術(shù)的潛力：美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部陸軍研究小組的成員，陸軍研究辦公室物理部門主任馬克·烏爾里希說：“王博士的工作正在揭示新的物理學(xué)，以及我們?nèi)绾卫霉鈦碚{(diào)用原本無法獲得的新特性?！睂?shí)驗(yàn)室。“光誘導(dǎo)的相位可以實(shí)現(xiàn)諸如光學(xué)計(jì)算，新穎的傳感器或控制光或電子的無法預(yù)料的方式之類的技術(shù)?！?/p>

王說，王實(shí)驗(yàn)室的研究在凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)領(lǐng)域大都是未開發(fā)的領(lǐng)域。因此，需要做更多的工作來消除知識(shí)障礙，以幫助推動(dòng)量子技術(shù)及其高速通信能力的發(fā)展。Wang說：“我們希望使用這些工具-快速閃爍和高頻-探測(cè)1至10納米(即1至10億分之一米)的較小尺度?！薄拔覀冞€希望為量子計(jì)算界開發(fā)使用太赫茲光的控件?！?/p>

Wang的實(shí)驗(yàn)室是如何開始所有這些工作的?這些有關(guān)量子發(fā)現(xiàn)和控制的思想從何而來?王說：“我一直著迷于通過開發(fā)新工具來發(fā)現(xiàn)新的物質(zhì)狀態(tài)，尤其是那些那些困難甚至無法通過傳統(tǒng)方式訪問的狀態(tài)?！蓖跽f，這意味著溫度，壓力，化學(xué)成分或磁場(chǎng)的最小變化，以達(dá)到這些新的物質(zhì)狀態(tài)，這些物質(zhì)通常在平衡時(shí)不穩(wěn)定，通常被傳統(tǒng)的測(cè)量方法所掩蓋，但在他的實(shí)驗(yàn)中已穩(wěn)定下來。

他也不會(huì)專注于偶然的發(fā)現(xiàn)，這些偶然的發(fā)現(xiàn)有時(shí)只是在實(shí)驗(yàn)室中嘗試某些事情而發(fā)生的。Wang希望以一種可控的，合理的方式開發(fā)和應(yīng)用精確而強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室工具，以發(fā)現(xiàn)隱藏在超導(dǎo)材料和其他復(fù)雜材料中的這些新的物質(zhì)狀態(tài)。通過這樣做，他說他正在學(xué)習(xí)由實(shí)驗(yàn)室儀器產(chǎn)生的這些強(qiáng)烈的太赫茲閃光，確實(shí)可以作為查找，穩(wěn)定，探測(cè)和潛在控制這些奇異狀態(tài)及其獨(dú)特屬性的控制旋鈕。

他說：“我們已經(jīng)建立了一種新方法，可以訪問并可能控制奇特的物質(zhì)狀態(tài)?！?br /> （責(zé)任編輯：fqj）