室温激子凝聚的直接观测

激子凝聚——一种相互作用驱动的宏观相干配对费米子态——为固体中无耗散能量传输提供了前景，类似于超导性。尽管其轻有效质量和强库仑束缚有利于高转变温度，但纯激子凝聚的令人信服的演示迄今仅限于低温条件。在这里，我们报告了在300 K和常压下对单层二碲化钨中暗激子准平衡凝聚的直接观测。我们通过创建纳米级间距分级的斯塔克势阱来束缚自由激子，设定有限尺寸尺度，通过非共振离轴光学注入控制局部密度-温度轨迹，并采用表面等离激元极化激元增强的微球辅助显微镜来增强暗激子发射，并以亚衍射分辨率直接成像一阶空间相干性。我们观察到一个尖锐的简并阈值和一个清晰的相变，表现为具有代数衰减的延伸一阶空间相干性以及与通用BKT判据一致的关键指数。在超过30个独立样品中观察到相同的凝聚特征。我们的工作为探索强关联多体物理和推进近无耗散相干量子技术建立了室温激子平台。