11 月 17 日消息，紐約市立大學與德克薩斯大學奧斯汀分校聯合研究團隊開發出一種新方法，成功使原本不可見量子態「暗激子」發光，並能夠在納米級精度控制其發射方向。
相關成果已於 11 月 12 日發表在《自然-光子學》（IT之家附 DOI: 10.1038/s41566-025-01788-w），為開發更快速、更緊湊且低能耗的量子通信系統與光子器件鋪平道路。
暗激子是一種存在於超薄半導體材料中的特殊光物質狀態。因其發光極其微弱，通常難以被探測。但因其獨特的光相互作用特性、長壽命及抗環境噪聲干擾能力（可減少量子退相干），在量子信息科學與下一代光子技術中具有重要價值。
為了揭示這些難以探測的光態，研究人員構建了一個由金納米管與單層二硒化鎢（WSe₂）組成的納米光學腔結構。該材料厚度僅有三個原子。新結構使暗激子發光增強約 30 萬倍，使研究團隊首次實現對其清晰觀測與行為控制。
「這項工作證明我們能夠操控以往無法觸及的光物質狀態」，研究首席科學家 Andrea Alù 教授表示。他現任紐約市立大學研究生中心傑出物理學教授、愛因斯坦講席教授及高級科學研究中心光子學研究計劃創始主任，「通過自由開關這些隱藏態並以納米精度調控，我們為顛覆性推動下一代光學與量子技術（包括傳感與計算領域）創造了激動人心的機遇。」
研究團隊還證實，可通過電磁場按需調節暗激子狀態，為晶片光子學、傳感器和量子通信應用提供精準控制。與以往嘗試不同，新方法在創紀錄地提升光物質耦合強度同時，完整保留了材料固有屬性。
「我們首次觀測到一類全新的自旋禁戒暗激子，」論文第一作者權建民（Jiamin Quan）指出，「這只是探索二維材料中更多隱藏量子態的開端。」
該發現同時解決了等離子體結構能否在不改變暗激子本質的前提下實現增強發光的長期爭議。研究者通過精心設計含氮化硼納米夾層的等離子體-激子異質結構攻克難題，成功揭示新型暗激子態。
