水溶液中液态金属液滴的电致光子和声子量子效应

迄今为止，已在约瑟夫森结中发现了若干宏观量子现象。通过引入两层液态金属电极间夹有液膜的结构，我们曾观察到一种发光与发声现象，此前被解释为放电等离子体。事实上，该效应亦属量子过程。基于此构想，我们在此提出可建立一种电可控方法来产生并操控所需的尽可能多的光子量子。我们将浸没于水溶液中的液态金属液滴间这种电致发光归为光子量子效应。实验阐明，微小电压即足以触发该水溶液系统内的蓝紫光与声音。同时释放热能，且溶液表面发生化学反应。不同于以往将其解释为放电等离子体的努力，我们改从量子过程处理并依据量子力学原理推导新概念方程以在理论上量化该现象。可以预期，在特定设计下，这种自发产生的大量量子可被操控而纠缠在一起，有望助力塑造用于未来量子计算或通信系统的功能元件。相较传统刚性结，本由液态金属液滴结构制成的电-光子量子产生系统可在溶液、室温下工作且易于调节。这提示了一条宏观途径以创新经典量子工程领域常采用的量子产生策略与技术。