中外科学家联合实现真空涨落对超导的增强效应，成果登上《自然》

IT之家 8 月 19 日消息，中国科学技术大学曾长淦教授、程广珲教授领衔的研究团队，联合上海交通大学蒋庆东副教授、麻省理工学院弗兰克 · 维尔切克教授等合作者，在量子物态调控领域取得重要进展。

研究团队首次利用“暗腔”实现了真空涨落对超导的增强效应。相关成果于 8 月 19 日发表于《自然》。

量子电动力学领域的研究表明，真空并非真正意义上的“空无一物”，而是一个充满量子涨落的动态“海洋”，虚粒子在其中不断产生与湮灭。但自由空间中的真空涨落，通常比较微弱，很难对宏观凝聚态体系产生可被观测到的影响。如何把这些真空涨落转化为调控量子物态的资源，成了凝聚态物理与腔量子电动力学交叉领域的重点研究课题。

为此，曾长淦、程广珲团队引入了由太赫兹分裂环谐振器构成的“暗腔”。“暗腔”是一种不含外部光子的电磁谐振结构，通过重塑局域电磁环境，可显著增强特定频率的真空涨落。

研究团队将超导体二硒化铌（NbSe₂）嵌入暗腔，发现其超导临界温度获得实质性提高 —— 在六层二硒化铌器件中，临界温度最高提升了 5.4%。

同时，超导体的临界电流和临界磁场在超导转变附近也显著增强。这是国际上首次通过实验观测到真空涨落对超导的增强效应。

通过严格的对照实验，团队排除了应变、退化、非均匀性等常规因素的干扰。实验发现，超导增强效应随暗腔特征频率呈现共振峰形依赖关系，这为超导态与暗腔的耦合提供了关键证据。

在理论层面，蒋庆东研究组与弗兰克 · 维尔切克提出：超导态通过与暗腔交换虚光子，降低了自身能量，从而增强了超导性。当腔模的特征能量与超导材料的低能涨落能量相匹配时，超导增强效应最强。

该研究通过腔体工程化调控真空涨落，实现了对超导稳态的无外部驱动、非接触式增强。这一全新的“非接触式旋钮”为探索超导机理与设计新型超导器件提供了新思路，有望在量子物态调控领域获得广泛应用。

IT之家附论文地址：
https://doi.org/10.1038/s41586-026-11037-x。