实际上不存在的光子影响超导性

Source: Ars Technica

尽管标题如此，这篇文章其实并不真正关于超导——至少不是人们关心的那种不需要奇异制冷就能工作的超导。相反，它讲的是如何将超导用作检验量子力学一些更怪异后果的手段，这其中涉及到并不存在的光子，却仍然表现得好像它们真的存在。

研究人员已经找到一种方法，让这些虚拟光子影响超导体的行为，最终使其性能变差。这最终可能会让我们对超导有一些有用的认识，但可能还需要一段时间。

虚拟现实

故事始于量子场论，这是一门极其复杂的学科，但简化后的版本是：即使是空的空间也充满了可以支配任何量子对象在其中或附近相互作用的场。你可以把不同的粒子看作这些场的能量激发——因此光子不过是量子场的一种能量态。

其中一些粒子有我们可以追踪的真实存在，比如激光发射的光子被远处的探测器吸收。但量子场同样允许出现虚拟光子，它们仅仅起到在粒子之间传递电磁力的作用。我们无法直接探测到它们，但完全可以追踪它们的效应。

这其中一个更奇特的结果是：即使没有真实光子存在，强电磁场的区域也会充满虚拟光子。

这把我们带到了本次新研究的核心材料之一：氮化硼。和更著名的石墨烯一样，氮化硼由一系列相互连接的六角环组成，延伸成宏观的薄片。块体材料由一层层薄片堆叠而成。这对光在材料中的传播产生了影响。在一个方向上，光会直接撞击材料，被吸收或散射。但如果光的传播方向与薄片平面平行，它就可以在硼原子和氮原子之间的空间中传播。