在科学探索的征程中，一项全新的突破或许将为科学家们解开量子领域的诸多谜团提供关键助力。

物理学家们首次实现了对一个电子在固体中运动时几何形状的测量这一重大成就无疑将开启一种全新的研究方式，让我们得以深入探究晶体固体在量子水平上的行为表现麻省理工学院（MIT）的物理学家里卡多·科明（Riccardo Comin）表示：“我们基本上已经制定了一个蓝图，借此能够获取一些此前无法获得的全新信息。

”这项具有开创性的研究由物理学家Mingu Kang（前麻省理工学院，现康奈尔大学）和首尔国立大学的Sunjie Kim共同领导在物理宇宙的大框架下，物质的行为模式通过经典物理学能够得到较为完善的描述然而，当我们深入到粒子相互作用和测量方法的更基础层面时，情况就可能变得颇为微妙而复杂。

在最精细的尺度范畴内，精确度往往需要为一种更为模糊的描述让路，这种描述正是由量子力学中的“可能性波”所代表我们习惯将像电子这样的物体称作粒子，这容易让人产生它们如同微小球体的直观印象但考虑到其微观特性，电子的性质和行为实际上更适合用其波状的量子性质来准确描述。

为了刻画电子的波动特性，物理学家引入了波函数这一概念：它作为一种数学模型，用于描述在具有特定特征的特定位置找到粒子的不断发展的可能性我们可以将其中部分特征视作一种几何形状，这种几何形状通常与在无限多个方向上旋转的曲线或球体并无太大差异。

当然，还存在其他形式的量子几何，例如原子晶格中的电子，其复杂程度就如同克莱因瓶或莫比乌斯带一般在此之前，要确定固体中电子混乱的量子几何的某些方面，往往需要进行大量基于物理学家可测量性质的猜测为了实现对电子量子几何的测量，科学家们致力于测量一种名为量子几何张量（QGT）的特性。

这是一个特殊的物理量，它能够编码量子态的整个几何信息，其原理类似于二维全息图编码三维空间信息的方式他们所采用的技术叫做角度分辨光谱学在这种技术应用过程中，光子会被发射到特定材料上，以此驱赶电子，并对电子的一些性质进行测量，比如极化、自旋和角度等。

具体而言，这是针对钴锡合金的单晶展开的研究钴锡合金是一种被称为“kagome”金属的材料——属于量子材料的范畴，该团队此前已经运用相同的技术对其性质进行了研究此次研究成果为研究人员提供了在固体中测量QGT的首个有效方法，并据此推断出了金属中电子的其他量子几何形状。

该团队将其实验结果与相同材料的理论推导量子几何进行了对比分析，从而得以明确在直接测量的情况下，估计几何形状的有效性而且，他们强调，他们的这一技术具有广泛适用性，并非仅仅局限于本次研究中所使用的钴锡合金这一成果蕴含着诸多有趣的潜在意义。

例如，量子几何或许能够用于发现某些通常并不存在的材料中的超导性“量子力学的几何解释支撑着凝聚态物理学的许多最新进展”“这些作者开创了一种实验方法来访问量子几何张量，它从根本上表征了量子态的几何特性所开发的方法简单易行，适用于各种固态材料，并且在追求对新量子现象的几何理解方面具有巨大的潜力，有望进一步推动相关实验活动的发展。

”该团队的研究成果已发表在《自然物理学》杂志上。