让"真空"出手增强超导：中科大用暗腔把临界温度抬高了 5.4%

在量子电动力学里，"真空"从来不是空无一物——它是一片不断有虚粒子产生又湮灭的量子涨落"海洋"。只是自由空间里的真空涨落太弱，弱到几乎无法对宏观物体产生可观测的影响。2026 年 8 月 19 日，中国科学技术大学曾长淦、程广珲团队联合上海交大、MIT 的弗兰克·维尔切克（Frank Wilczek，2004 年诺贝尔物理学奖得主）在《自然》上发布成果：他们第一次用真空涨落"增强"了超导。

一把"暗腔"旋钮

关键工具是一个叫"暗腔"（dark cavity）的电磁谐振结构——它由太赫兹分裂环谐振器构成，内部不含外部光子，却能重塑局域电磁环境，把特定频率的真空涨落显著放大。团队把超导体二硒化铌（NbSe₂）嵌入暗腔，结果令人惊讶：六层 NbSe₂ 器件的超导临界温度最高提升了 5.4%，临界电流和临界磁场也在超导转变附近显著增强。

图1：暗腔通过放大真空涨落、与超导态交换虚光子来增强超导

凭什么说这是"真空涨落"的功劳？

要证明增强不是来自温度、应变或样品不均匀这类"俗气"因素，团队做了严格的对照实验，排除干扰后，还发现一个关键证据：超导增强随暗腔特征频率呈现"共振峰"形依赖——只在特定频率附近才显著。这强烈指向一种量子机制：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，且当腔模能量与超导材料的低能涨落匹配时增强最强。

这项工作的意义不在"多超导了几度"，而在于它提供了一把全新的"非接触式旋钮"——无需外部驱动、无需接触，就能通过腔体工程调控量子物态。它为探索超导机理、设计新型量子器件打开了一扇门。

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