非接触式旋钮调控量子物态，为超导机理探索与新型器件设计提供新思路

中国科学技术大学曾长淦、程广珲教授团队联合上海交通大学蒋庆东副教授、麻省理工学院弗兰克·维尔切克教授等国际知名学者，在量子物态调控领域取得突破性进展——利用暗腔技术增强真空涨落，首次实验观测到真空涨落对超导临界温度的直接提升效应。相关成果于8月19日发表于国际顶级期刊《自然》。

在量子电动力学中，真空并非“空无一物”，而是一片虚粒子不断产生与湮灭的活跃“海洋”，形成持续的真空涨落。然而，自由空间中这些涨落极为微弱，难以对宏观凝聚态体系产生实质影响。如何将微观的真空涨落“放大”为可调控量子物态的有效资源，成为凝聚态物理与腔量子电动力学交叉领域的关键课题，对量子信息与量子技术发展意义深远。

曾长淦、程广珲团队引入由太赫兹分裂环谐振器构成的暗腔，通过重塑电磁环境显著增强真空涨落，并将超导体二硒化铌嵌入其中。实验发现，暗腔中二硒化铌的超导临界温度获得实质性提升——六层器件中最高提升5.4%，临界电流与临界磁场亦显著增强。这是国际上首次在实验中观测到真空涨落对超导的直接增强效应。

通过严格对照实验，团队排除了应变、退化等常规因素影响，并发现超导增强效应随暗腔特征频率呈现共振峰形依赖，为超导态与暗腔耦合提供了关键证据。理论研究方面，蒋庆东团队与维尔切克教授的观点相印证：超导态与暗腔通过交换虚拟光子，可降低超导态能量，当腔模能量与超导材料低能波动能量匹配时，增强效果最为显著。

这项研究通过腔体工程实现了对真空波动的精确操控，以“无接触”方式对超导态进行内部激发与强化，为深入理解超导机制及开发新型超导器件开辟了新方向。这一“无接触调控装置”预计将在量子态操控领域获得广泛应用。