你以為尖晶石只會閃？現在它連量子資訊都能儲存！

一顆曾經被誤認為紅寶石的寶石，如今竟然走進了實驗室，準備成為下一代量子運算的關鍵材料。尖晶石（Spinel），這顆在珠寶世界裡不算主角的寶石，正在科技領域打開一條全新的路。

寶石裡的量子潛力：來自芝加哥與日本的聯手發現

2024年底，由美國芝加哥大學、日本東北大學，以及阿貢國家實驗室組成的研究團隊，正式在《Applied Physics Express》期刊發表研究成果：尖晶石具備成為量子比特（qubit）材料的潛力，也就是能用來儲存與讀取量子資訊。

這聽起來像是小說情節，但研究團隊認真地把尖晶石推上量子科技舞台。他們指出，尖晶石除了漂亮，其穩定的晶體結構與透明性，讓它具備儲存電子自旋的條件。這些自旋狀態就像「開關」，可以記錄與處理資訊，是量子系統的基礎。

東北大學博士生川原真人（Manato Kawahara）用了一個可愛的比喻來說明這個複雜概念：

「想像一顆雪球被玻璃球包住。玻璃讓外界的干擾難以進入，但你還是能搖晃整顆雪球，改變裡面的狀態。」

這就是量子比特：它需要被保護，也需要被操控。尖晶石的「晶體玻璃球」剛好做到這兩件事。

要當上量子比特的候選材料，一顆寶石得具備三大能力：初始化（寫入）→ 操作（控制）→ 讀取（測量）。

研究人員以雷射激發尖晶石樣本，觀察它的光致發光（photoluminescence），發現它能初始化與讀取量子狀態，等於成功通過兩項關鍵門檻。目前唯一還沒完成的，是「操作」這一步，但團隊表示這正是下一階段的目標。

這項實驗不只是技術上的突破，更象徵著一件事：珠寶的價值，可能不只來自它的美，而是它的物理性質。

尖晶石在珠寶世界常被忽略，但它的硬度高、透明穩定，價格相對平實。如今，這些曾經不被強調的特點，正讓它有機會站上量子科技的舞台。

一句話總結：當你看見一顆紅色閃亮的尖晶石時，別再只把它當成紅寶石的影子，它未來可能是一台量子運算機的核心！

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