在室温下寻找液态光

如果你的计算机处理器只能在低于-200°C的环境下工作，那该怎么办？几乎所有的量子计算机都是这样，因为热往往会使量子位产生错误。然而，最近的研究表明，液态光有望让量子计算机在室温下工作。

除了已知的光的波和粒子性质之外，还挖掘出新的性质。光在室温下以液态形式存在，可能会成为一项突破性的发现，甚至改变未来技术的设想方式。

液态光和超流体的起源

液态光可以被归类为超流体，这是由于粒子能够在一种被称为玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的状态下凝聚而产生的。超流体玻色-爱因斯坦凝聚遵循量子物理的规则，而不是经典物理。它们可以携带和传导电能，但通常只存在不到一秒的时间，而且温度接近绝对零度。然而，2017年发表在《自然物理学》杂志上的一篇文章表明，这并不总是必要的。

在20世纪20年代早期，印度科学家玻色给爱因斯坦寄了一篇论文，在这篇论文中，他通过把光子当作相同粒子的气体来处理，推导出了黑体辐射的普朗克定律。

爱因斯坦将玻色理论推广到具有相同原子或分子的理想气体，其粒子数守恒。他还预测，在足够低的温度下，粒子会锁定在系统的最低量子态。这就是我们现在所说的玻色-爱因斯坦凝聚现象。玻色和爱因斯坦还共同开发了玻色-爱因斯坦统计，这是一种评估包含整数自旋相同粒子的量子系统可能状态的方法。

在接下来的几年里，许多理论和实验都试图在实验室里产生玻色-爱因斯坦凝聚体。然而，直到1995年6月5日，科学家埃里克·康奈尔和卡尔·维曼才在科罗拉多大学实验室天体物理联合研究所的实验室里，通过将2000个铷原子的云冷却到接近绝对零度，制造了第一个凝聚态。

仅仅几个月后，由麻省理工学院物理学教授沃尔夫冈·凯特勒领导的一个小组就产生了更大的钠原子凝聚物。康奈尔、维曼和凯特勒的这些早期实验进一步鼓励了其他玻色-爱因斯坦凝聚体的发展，由于这一杰出贡献，他们三人都获得了2001年的诺贝尔物理学奖。

液态光如何在室温下存在

之前的研究已经证实了光作为超流体存在的可能性，但之前的所有实验都需要利用接近绝对零度的超低温度，将光子紧密结合在一起，使它们表现出分子的行为，并变成超流体。2017年，一组研究人员合作进行了一项实验，证明了光在室温下可以达到超流体状态。

在2017年的实验中，一块由有机分子制成的超薄薄膜被夹在两个高度反射的镜子之间，这个装置进一步受到35飞秒的激光攻击。这种强烈的光物质相互作用导致了超流体的形成。

在半导体中，光子与电子-空穴对(激子)相互作用。这些激子施加一个偶极矩，这个偶极矩与电磁场的偶极相结合，并使激子与光子强烈耦合。最终的结果是偏振子，由半光和半物质组成，即使在室温下也表现为玻色-爱因斯坦凝聚态或超流体，这就是液态光。