电影《绿巨人》假设人受到强力辐射后，诱发身体里的神秘力量，变为拥有超强力量的“绿巨人”。这种现实中很难实现的事情，在固体中却可以通过构造精妙的材料来实现。如何操纵激子“绿巨人”并完成实验观测，是物理学家关注并探索的目标之一。6月30日，一项以“里德堡莫尔激子的实验发现”为题的研究成果发表在国际学术期刊《科学》上。中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室许杨团队与合作者，首次完成了对里德堡莫尔激子的实验观测。据研究团队科普，原子是构成物质的基本微观粒子，原子的电子具有分层排布的特性，当电子被激发到更外层的轨道上时，形成的原子叫作里德堡原子。这种被激发的原子由于“体型”更为庞大，被形象地称为原子界的巨人。半导体材料中，由正电荷和负电荷相互吸引组成的粒子叫作激子，对应的，激子的激发态被称为里德堡激子，同样是激子界的巨人。就像电影里的“绿巨人”有超强力量一样，里德堡态的激子具有很多有意思的特性，比如，可以在半导体里自由移动、能够对周围环境的改变产生较大的响应等等。过去几年中，中科院物理所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件重点实验室许杨特聘研究员与合作者发展了一套光学“里德堡激子探测”的方法，即利用二维半导体二硒化钨的里德堡激子态对周围环境介电屏蔽敏感的特性，实现对临近二维体系中新奇电子态的有效探测。然而在使用这种方法的体系中，里德堡激子态与周围介电层的层间相互作用较弱，如何对里德堡激子进行调控形成强耦合态以及实现空间囚禁成为迫切需要解决的问题。研究团队表示，正如里德堡原子间可以具有较强的相互作用和对外场的敏感性，它们形成的光悬浮阵列能够被用于量子模拟和量子计算一样，里德堡莫尔激子态的实验发现，系统展示了对于里德堡激子的可控调节以及空间束缚，可为实现基于固态体系中里德堡态在量子科学和技术等方向上的应用提供一条潜在的途径。