室溫下嘅量子熱波：UCLA 團隊發現硼化砷可引導熱量定向流動

唔似傳統熱量會向四面八方均勻擴散（即擴散傳導），研究團隊發現 聲子可以按照材料晶體結構定義嘅聚焦路徑傳播，就好似光纖引導光線咁 。

佢哋點樣觀察到？

研究人員開發咗一種 基於尖端增強拉曼光譜嘅納米溫度測繪技術，直接可視化熱量嘅流動模式 。

• 喺傳統材料入面，佢哋觀察到圓形、均勻嘅熱擴散模式，同一般擴散現象一致 。
• 而喺硼化砷入面，佢哋觀察到 明顯嘅射線狀溫度模式，確認熱量係沿住特定嘅晶體方向傳播 。
• 熱流模式會隨晶體方向改變而變化：唔同晶面嘅硼化砷展現出 六重、八重同四重嘅聚焦對稱性 。
• 呢種量子聲子行為可持續傳播 一微米，甚至可能達數十微米——足夠應用喺現代電子、光子同量子裝置 。
• 實驗結果同 第一原理理論計算 高度吻合，確認硼化砷異常微弱嘅聲子散射係實現室溫長距離波動傳播嘅關鍵 。

對熱管理嘅影響

電子產品同 AI 硬件——過熱係限制微電子同 AI 硬件性能、可靠性同可擴展性嘅主要瓶頸。呢項發現通過喺室溫下實現 納米級精準嘅熱量引導、聚焦同重新分配，為「量子熱工程」打開大門——即係喺晶片入面設計預設嘅熱量路徑，而唔係等熱量擴散晒先靠大型散熱器處理 。

量子裝置——能夠喺量子層面控制聲子同電子及其他能量載體嘅相互作用，有望推動 量子信息處理同量子感測技術 嘅發展，呢啲技術對精確控制熱環境至關重要 。

更廣泛嘅應用——呢項發現仲可以應用喺 航空航天系統、光子設備同下一代半導體封裝 嘅熱管理，將硼化砷嘅高導熱率（Hu 團隊之前已證實）同定向熱流控制結合 。

研究詳情： 2026年7月23日發表於《自然·物理》期刊 。作者包括 Man Li、Huan Wu、Zihao Qin、Chuanjin Su 同 Huu Duy Nguyen（現任/前任 UCLA 研究生）以及 Yongjie Hu 。研究獲美國能源部、國家科學基金會同國家衛生研究院資助 。