一、【导读】
超荧光和超辐射描述的是显著的量子光学现象，其中来自量子发射体集合的光辐射通过协同光-物质相互作用得到增强。尽管这两个术语经常互换使用，但超辐射传统上指的是来自关联初态的辐射，而超荧光则源于初始非关联态，该态通过与电磁真空的相互作用产生自发增强的偶极矩。因此，超荧光是一种根本性的量子力学效应，为研究光子体系中的多体关联和纠缠动力学提供了独特的视角。强超荧光量子材料的发展有望推动光电子学和量子技术的显著进步，包括超快量子存储器、高速光学互连和可扩展的量子信息处理架构。近年来，手性材料已成为操控关联量子动力学的前沿平台。手性诱导自旋选择效应的发现刺激了下一代自旋电子学器件的发展，这与经典和量子信息处理都密切相关。近期，由手性超荧光产生的手性诱导自旋选择的光子类似物，已在理论上得到预测，这将相干量子光学的变革性与手性材料相结合。尽管超荧光已在多种材料中被观测到，包括强磁场下低温冷却的InGaAs量子阱、低温下的钙钛矿量子点以及高温下的准二维杂化钙钛矿薄膜，但其在手性固态结构中的实现仍然未知。
二、【成果掠影】
在此，香港理工大学李明杰副教授和哈佛大学Susanne F. Yelin（共同通讯作者）等人报道了室温下在大面积（>100微米×100微米）、垂直排列的手性钙钛矿超晶格中，源自其边缘态的手性超荧光的观测结果。理论量子光学计算描述了从初始非偏振、非相干的自发辐射到相干手性超荧光态的转变，定量再现了实验观测到的圆偏振的产生（高达约14%）以及随材料手性相反而发生的符号反转。此外，作者证明，手性超荧光的强度和圆偏振度均可通过弱磁场进行调控，从而在室温下实现对固态量子光发射的精确控制。本文的发现揭示了手性与多体量子相干性之间的相互作用，为手性控制的量子光学应用展示了有前景的新方向。
相关研究成果以“Chiral superfluorescence from perovskite superlattices at room temperature”为题发表在Nature上。
三、【核心创新点】
1.报道了室温下源自垂直排列的准二维杂化有机-无机钙钛矿超晶格边缘态的手性超荧光的观测结果；
2.通过手性配体进行手性传递所实现的超晶格手性，能够产生强手性超荧光，其圆偏振度高达约14%。
3.作者证明一个弱的外加磁场（<0.5特斯拉）可以进一步增强手性超荧光的强度和圆偏振度，揭示了钙钛矿超晶格中手性与宏观量子相干性之间的紧密联系。
四、【数据概览】
图1 手性钙钛矿超晶格的结构与光谱
图2 超荧光特征及其动态变化
图3 圆偏振手性超荧光
图4 可调磁场控制的手性超荧光现象
五、【成果启示】
总的来看，本文首次在室温下，于大面积、垂直排列的手性准二维钙钛矿超晶格中实现了手性超荧光。该现象源于螺旋排列偶极子间的自发相位相干，可发射出圆偏振度高达约14%的相干光。手性钙钛矿在室温下本不产生圆偏振自发辐射，这凸显了协同光-物质相互作用在放大手性响应中的关键作用。同时，理论计算进一步证实，其微观机制在于集体偶极模式间的光子手性自旋-轨道耦合。此外，弱外磁场能显著增强该手性超荧光的强度与圆偏振度，展示了系统优异的可调性与稳定性。这一发现不仅深化了对量子光学中手性效应的理解，也为开发手性光源及可扩展量子信息架构开辟了新途径。
文献链接：“Chiral superfluorescence from perovskite superlattices at room temperature”（Nature，2026，10.1038/s41586-026-10637-x）
本文由材料人CYM编译供稿。
