加州大學爾灣分校（UC Irvine）的研究團隊近期在實驗中成功觀察到一種先前僅存在於理論預測中的新型量子物質態。這項突破性的發現為下一代科技開啟了無限可能，特別是在低功耗且能在惡劣太空輻射環境下穩定運作的電腦領域。
這種新物質態是在一種名為五碲化鉿（hafnium pentatelluride）的材料中被發現的。科學家們對這種材料施加了高達70特斯拉的極端磁場，這強度約為家用冰箱磁鐵的700倍。在如此強大的磁場壓力下，該材料的特性發生了劇烈轉變，進入了一個前所未見的相態。在這個新相態中，電子及其帶正電的對應物「電洞」結合形成稱為激子（excitons）的對，且這些電子和電洞以相同的自旋方向運動，這種現象是前所未有的。這種激子液體表現出類似超流體的連貫物質特性，但其尺度僅限於量子粒子層級。
這項發現為科技應用帶來了巨大的潛力，尤其是在「自旋電子學」（spintronics）領域。自旋電子學旨在利用電子的自旋而非電荷來傳輸資訊，這有望使設備比現有的電子電路更快、更小巧且更節能。更為革命性的是，這種新物質態對輻射表現出極高的不敏感性，這對於太空環境中的電子元件至關重要。宇宙射線會嚴重損壞傳統電子元件，但這種材料卻能承受而不衰減，為執行火星及更遠深空任務的自主耐用電腦提供了可能。研究人員指出，這種新物質態的發現，為利用電子自旋而非電荷來傳輸資訊的自旋電子學開闢了新途徑，有望實現更高效能的技術。
目前，這種新物質態僅在極端條件下才能觀察到，且大規模複製仍具挑戰性。然而，正如基礎物理學研究的常態，這些初步的步驟預示著未來可能徹底改變我們與科技互動的方式。這類發現證明了對奇異材料的研究仍是未來革命的沃土，不僅在計算領域，也在能源、通訊和太空探索方面。加州大學爾灣分校的研究人員在《物理評論快報》（Physical Review Letters）期刊上發表了這項成果，為量子科技的發展注入了新的活力。此研究也得到了國家科學基金會和能源部的部分支持。