流動的固體？把光變成「超固體」 意大利科學家突破性研究

意大利國家研究委員會（CNR）科學研究團隊，首次將光轉變為「超固體（supersolid）」。國際權威學術期刊《Nature》，3月5日刊登了團隊研究《Emerging supersolidity in photonic-crystal polariton condensates》，​不僅改變人類對光的認知，更突破量子科技研究。​

什麼是「超固體」？

超固體（Supersolid）是一種同時擁有固體結構、超流體流動性的奇異物質態。這概念早在50多年前已有人提出，長期以來，科學家多番在極低溫環境之下嘗試實現，惟至近年才有明確證據。​​而在傳統的超固體實驗中，往往需要在接近絕對零度（-273.15°C）的進行條件，今次的研究卻打破了限制。

一般來說，​固體般排列整齊，液體則是較鬆散，沒有一定排列。但是超固體的內部粒子明明是如固體般排列整齊，但整體卻能呈現流動形態。​

突破極低溫條件 利用光打造「超固體」

今次科研團隊發表的成果，關鍵來自於光與物質的混合狀態。​研究人員利用砷化鎵（GaAs）半導體晶片，將激光照射微納材料上，使光與材料中的電子激發「極化激元（Surface plasmon polariton）」。​​這些極化激元形成一種光與物質的混合體，並產生固體結構與超流體行為。​

此次突破以往依賴極端低溫的實驗條件，也是首次在光學系統中，創造出超固體。綜合報道引述，團隊透過測量光子密度分佈，發現其呈現清晰的雙峰調制圖樣，顯示了超固體態的存在。​此外，研究人員進一步測試這超固體的相位連貫性，證實其在不同區域，仍然維持同步流動的狀態。​

這項研究不僅是物理學上的突破，更可能對科技應用帶來深遠影響。不但提供新型量子材料的研究方向，亦擴展了可能應用的場景。​