爱荷华州立大学 这张图片展示了超电流的光波加速，这给了研究者一种新的量子现象
这种访问可以为实际的量子计算、传感和通信应用开辟一条前进的道路
学分:王继刚/爱荷华州立大学 科学家们正在使用光波来加速超电流，并获得量子世界的独特属性，包括有朝一日可能应用于高速量子计算机、通信和其他技术的禁止光发射
衣阿华州立大学物理学和天文学教授、美国大学高级科学家王继刚说，科学家们在超电流中发现了意想不到的东西，这种电流通常在超低温下无阻力地穿过材料，打破了对称性，被传统物理定律所禁止
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能源部艾姆斯实验室和该项目的领导者
王的实验室率先使用太赫兹频率的光脉冲——每秒数万亿个脉冲——来加速超电流中的电子对，即库珀对
在这种情况下，研究人员跟踪加速的电子对发出的光
他们发现的是“二次谐波光发射”，即以两倍于用来加速电子的入射光频率的光
王说，这类似于从红色光谱到深蓝色光谱的颜色转换
“这些二次谐波太赫兹辐射应该在超导体中被禁止，”他说
“这违背了传统智慧
" 王和他的合作者包括阿拉巴马大学伯明翰分校的物理学教授兼主席伊利亚斯·佩拉基斯和雷蒙·R
霍尔顿工程和西奥多·H
威斯康星大学麦迪逊分校的格巴勒教授在科学杂志《物理评论快报》刚刚在线发表的一篇研究论文中报道了他们的发现
王继刚正在使用太赫兹激光作为控制旋钮来加速超电流，并获得新的和潜在有用的物质量子状态
学分:克里斯托弗·甘农/爱荷华州立大学 佩拉基斯说:“禁光让我们接触到一种奇异的量子现象——即小尺度原子的能量和粒子——这种现象被称为安德森伪自旋禁光。”
(这种现象是以已故的菲利普·W
安德森，1977年诺贝尔物理学奖的共同获得者，他对无序材料如缺乏规则结构的玻璃中的电子运动进行了理论研究
) 王最近的研究是由一种叫做量子太赫兹光谱学的工具实现的，这种工具可以可视化和操纵电子
它使用太赫兹激光闪光作为控制旋钮来加速超电流，并获得新的和潜在有用的物质量子状态
国家科学基金会已经支持了这种仪器的发展以及目前对被禁光的研究
科学家们说，获得这种和其他量子现象有助于推动重大创新 阿拉巴马大学伯明翰分校的佩拉克斯说:“就像半个世纪前，今天的千兆赫晶体管和5G无线路由器取代了兆赫真空管或热离子阀一样，科学家们正在寻找设计原则和新设备的飞跃，以实现量子计算和通信能力。”
“寻找方法来控制、访问和操纵量子世界的特殊特征，并将它们与现实世界的问题联系起来，是当今科学的一大进步
国家科学基金会已经将量子研究纳入其“10大理念”中，以促进对我们国家至关重要的未来研究和发展
" 王说:“对超导态对称性破缺的确定和认识，是量子物质基础发现和实用量子信息科学的新前沿
二次谐波产生是一种基本的对称探测
这将有助于发展未来的量子计算策略和高速低能耗的电子技术
" 然而，在到达那里之前，研究人员需要对量子世界进行更多的探索
王说，超导体中这种被禁止的二次谐波光发射代表着“对量子物质的一个基本发现”
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