什么是声子极化激元？

　　【新知解码】

　　光明日报记者 晋浩天

　　光与声子，看似是两码事，但在微观世界里，它们可以“合二为一”，变成一种全新的准粒子——这就是“声子极化激元”。

　　光子，是光的量子，振动快、跑得快，但和物质相互作用弱。声子，并非声音，而是原子集体振动的能量量子，你可以把它想象成原子们在做广播体操，相邻原子挤一下，振动传遍整个晶格。

　　在特定材料里，光子与声子会发生强耦合，就像两个舞者牵手，跳起了一支舞，进而形成了一种“半光半物质”的混合态——声子极化激元。它继承了光的电磁场属性，又带着物质振动的“慢节奏”，因此能展现出截然不同的物理性质。

　　这一概念的理论基础，是20世纪50年代我国物理学家黄昆提出的黄昆方程。他首次从理论上预言了这种光与振动混合态的存在。七十余年来，声子极化激元从纸面走向实验室，成为极化激元研究的基石。

　　它最厉害的地方在哪？原本一束光在自由空间里能覆盖几十微米，但在声子极化激元状态，波长被压到了纳米级别——就像同一把尺子，刻度从米变成了毫米，精度一跃千倍。这种极端压缩的光，对周围任何原子级的微小变化都无比敏感。最新的研究正是利用这一特性，把声子极化激元做成了一把能测出皮米级形变的“尺子”。

　　《光明日报》（2026年06月29日 08版）

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