量子材料新發現 臺師大以化學合成打破自然限制

新興無線通訊技術被視為未來加密通訊中的技術布局重點，吸引各國投入研發量子材料。臺師大量子材料合成實驗室團隊透過實驗研究，讓稀磁性材料於室溫下可呈現出極低溫下的塞曼效應和零場分裂能，為量子材料化學合成取得關鍵性進展。

臺灣師範大學12日表示，人工智慧的發展，帶動巨量資料急速攀升，5G等高效能傳輸需求越來越大，傳統通訊受限於網際網路安全性及傳輸距離，導致保密通信成本增加，而具加密運算技術的量子通訊，可大幅保證通訊安全，也吸引各國投入資源，研發量子材料和發展量子相關技術。

臺師大化學系助理教授劉沂欣的量子材料合成實驗室團隊，集結5年實驗及跨領域研究，提出以有機、無機半導體材料，透過溶劑熱法引入錳離子合成原子級的二維單層半導體，材料於室溫時可呈現出極低溫下的強塞曼效應和零場分裂能，有助於開展與光源相關的自旋量子材料製備。

臺師大指出，此稀磁性材料中的原子級摻雜技術，亦使材料具有長發光生命週期，有機會實現於腔量子電動力學及單量子點發光體的應用，並為量子材料的化學合成，取得關鍵性重要進展，論文近期刊登於美國化學會發行的《美國化學會期刊》（Journal of the American Chemical Society）。

其中，量子材料表現出三項獨特的特徵：場擾動、量子糾纏和超導性之響應。量子材料中的糾纏現象，可應用於訊息不可複製的加密新元件，可做為「量子通訊」中的關鍵元件及訊息處理器，視為量子材料的嶄新應用。

關於未來研究方向，劉沂欣表示，希望能與光電相關系所合作，為各類化學材料進行元件測試，確認常溫下塞曼效應的實際作用，以評估未來投入量子材料之可行性。◇