記者20日從中國科學技術大學獲悉，該校曾長淦教授、程廣琿特任教授領銜的研究團隊與合作者，首次利用“暗腔”實現了真空漲落增強超導。相關研究成果於8月19日發表在學術期刊《自然》上。

量子電動力學世界中，真空並非空無一物，而是伴隨虛粒子的不斷產生與湮滅，猶如充滿真空漲落的動態“海洋”。然而，自由空間中的真空漲落通常較弱，難以對宏觀凝聚態體系產生可觀測影響。如何將其轉化為調控量子物態的資源，是凝聚態物理與腔量子電動力學交叉領域的重要課題。

曾長淦團隊此前開展了對真空漲落效應本身的調控，實現了卡西米爾力由吸引到排斥的可逆轉變。這啟發團隊進一步思考：能否利用真空漲落，實現對宏觀量子物態的可控調節？為此，研究團隊引入太赫茲分裂環諧振器構成的“暗腔”，通過重塑電磁環境顯著增強真空漲落。研究團隊將超導體二硒化鈮嵌入暗腔，發現暗腔中二硒化鈮的超導臨界溫度獲得實質性提高。在六層二硒化鈮器件中臨界溫度最高提升5.4%。同時，超導體的臨界電流和臨界磁場在超導轉變附近也顯著增強。這是國際上首次實驗觀測到真空漲落增強超導。

通過嚴格對照實驗，團隊排除了應變、退化、非均勻性等常規因素。特別是，實驗發現超導增強效應隨暗腔特征頻率呈現共振峰形依賴關系，為超導態與暗腔耦合提供了關鍵証據。

科研人員表示，該研究通過腔體工程化真空漲落，實現了對超導穩態的無外部驅動、非接觸式增強，為探索超導機理與設計新型超導器件提供了新思路。這一全新“非接觸式旋鈕”有望廣泛應用於量子物態調控。（記者吳長鋒）