摘要：想象一下，你家的台灯射出的光线突然凝结成一块水晶，还能像水一样从桌面流下去——这听起来不可思议，但意大利国家研究委员会（CNR）的科学家们真的做到了！2025年3月5日，《自然》杂志刊登的论文显示，研究团队首次用光制造出了一种同时具备固体和流体特性的“超固体”

想象一下，你家的台灯射出的光线突然凝结成一块水晶，还能像水一样从桌面流下去——这听起来不可思议，但意大利国家研究委员会（CNR）的科学家们真的做到了！2025年3月5日，《自然》杂志刊登的论文显示，研究团队首次用光制造出了一种同时具备固体和流体特性的“超固体”。

这个发现有多炸裂？传统物理学认为，物质要么是固体（比如冰块），要么是流体（比如水），但超固体却打破了这种非黑即白的分类。它既有盐晶体般整齐排列的原子结构，又能像超流体一样零阻力流动——这种“自相矛盾”的特性，让科学家们苦等了半个多世纪才在实验室里捕捉到。

过去要造超固体，科学家得把镝、铒等原子冷却到接近绝对零度（-273.15℃），再用精密仪器折腾好几个月。

但这次意大利团队直接甩开低温设备，掏出半导体和激光器就搞定了。他们选的砷化铝镓半导体，表面刻着纳米级窄脊图案，像微型高速公路一样引导光的运动。

当激光打上去时，光子与半导体里的电子“勾搭”成一种新粒子——极化激元。这些“混血粒子”在窄脊限制下能量被精准调控，最终集体进入超固体状态。

法国索邦大学的阿尔贝托·布拉马蒂教授直呼：“这相当于在激光束里造了个量子版的乐高积木！”

要证明光真的变成了超固体，研究团队得通过两道铁门槛。

​一是晶体结构检测。用超高精度显微镜观察极化激元的密度分布，发现它们像阅兵方阵一样整齐排列，误差不超过千分之三。

​二是超流体测试。过干涉仪测量相位一致性，确认这些粒子能像水流过管道一样毫无摩擦地运动。

CNR的达尼埃莱·桑维托博士坦言：“我们相当于同时给光拍X光片和测血流速度，这种双重检测在量子实验里还是头一遭。”

相比需要超低温的传统超固体，光基版本优势明显。它操控灵活，调整激光参数就能改变超固体特性，不用整天伺候低温设备。与此同时，响应速度还更快，光子运动速度接近光速，比原子系统快百万倍。

最后是可集成化。半导体芯片就能承载实验，未来可能做到手机芯片大小。

CNR的迪米特里斯·特里波格奥尔戈斯博士预言：“这可能是量子计算机的终极形态——用光搭建的运算网络，既稳定又高速。”

这项研究直接惊动了全球顶尖实验室。

德国马克斯·普朗克研究所连夜召开研讨会，探讨光基超固体在量子模拟器的应用。

中国科学院物理所已启动类似实验，计划用国产半导体材料复现成果。

麻省理工学院团队正在开发配套检测技术，试图捕捉超固体的动态变化。

不过争议也随之而来。有学者质疑：“这种超固体只能存在几纳秒，算不算真正的物质状态？”

对此，意大利团队甩出300页补充数据，证明其稳定性远超理论预期。

自从1969年苏联物理学家提出超固体概念，教科书上就一直写着“该状态尚未被实验证实”。现在这个长达56年的悬案终于画上句号。

更绝的是，这次突破还顺带验证了量子力学创始人狄拉克的预言——光与物质相互作用会产生新物理现象。

下次物理老师讲到物质三态时，学生们可以举手提问：“老师，超固体该排第几？”

《Emerging supersolidity in photonic-crystal polariton condensates》，Nature (2025)

《光首次被转化为超固体》，中国科学报 (2025)

《意大利科研团队首次利用光创造“超固体”物质》，CNR官方声明 (2025)

《科学家首次用光创造出“超固体”奇特物质状态》，中关村在线 (2025)

来源：球科技