美陸軍注資量子研究 大學團隊探索能量轉換與運算潛能

商傳媒｜責任編輯／綜合外電報導

美國陸軍正積極投入量子領域研究，以探索振動如何在超薄材料中影響電子行為。這項研究由加州大學河濱分校的科學家主導，旨在評估這些「振動電子效應」（vibronic effects）能否在未來徹底改變能量採集和計算系統。

根據《TechRadar》報導，由多學科專家組成的Center for Quantum Vibronics in Energy and Time (QuVET) 匯集了物理學家、化學家、工程師和生物化學家，共同探討生物與合成系統中的基本交互作用。該團隊致力於理解量子波函數（quantum wave function）在介面間的跳躍或駐留模式，這對提升太陽能發電等技術至關重要。物理與天文學教授 Nathaniel Gabor 指出，「振動可能成為控制鈕，實現未來的『量子振動開關』（quantum vibronic switches），利用晶體振動來開關量子躍遷。」

傳統計算機依賴二進制狀態，而量子方法則利用疊加態（superposition）等現象，使波函數能同時存在於多個位置。研究人員發現，類似植物進行光合作用中電荷中性量子激發從分子間傳遞至反應中心分離的物理機制，最終有望應用於合成多層裝置，實現新型量子控制和運算。美國陸軍透過 Combat Capabilities Development Command Army Research Office 管理的多學科大學研究計畫（Multidisciplinary University Research Initiative grant）資助了這項研究。

陸軍研究辦公室專案經理 Tania Paskova 表示，這項研究解答了關鍵的科學問題，對於理解和控制人工生物系統中的振動電子效應具有重要意義。她進一步說明，透過為新型量子光子和光電設備建立利用振動電子效應的藍圖，此研究將有潛力顯著提升未來美國陸軍在量子計算、安全通訊和感測技術方面的能力。

儘管實驗室的發現具有突破性，但美國陸軍也承認，在這些成果實際應用於軍事領域之前，仍有巨大的技術挑戰需要克服。多數量子實驗需在極低溫和高度受控的環境下進行，這與戰場環境難以相容。因此，陸軍選擇資助基礎研究而非急於開發原型，這是一項著眼於數十年後，對物理學潛力進行的長期戰略性投資。