量子物理学再次颠覆了经典物理学常识：在真空空间中传递热量本身——通常来说，这需要原子或分子间的相互作用。

这项研究利用了怪异的卡西米尔效应(Casimir effect)：真空空间并不是真的真空，而是充满了微小的量子涨落。

科学家先前已经证明，卡西米尔效应可在真空中移动纳米粒子，在两个物体间产生压力。这项最新研究表明，它也可参与热效应。

这一发现可能会改进纳米级电子组件甚至量子计算机的设计方式，随着我们设备越来越小，我们需要在最小的元件单元上对温度进行控制。

加州大学伯克利分校的机械工程师Xiang Zhang说：“热量通常是通过原子或分子或所谓声子的振动在固体中传导的，但是在真空中没有物理介质。所以，多年来，教科书告诉我们声子不能在真空中传播。令人惊讶的是，我们发现，声子确实可以通过看不见的量子涨落在真空中转移。”

他们在真空室内相距几百纳米的两片镀金氮化硅膜上证明了这一点。即使两片膜之间完全没有任何介质，光子的能量(热辐射)又可以忽略不计，但加热其中一片膜也会导致另一片膜变热。

无法在更大尺度上重现上述结果——所以真空袋，保温杯之类的物品依然可以发挥作用——但在极微小尺度上，影响可能是深远的。

为了完成实验，必须经过精密地调配与维护：从精准控温到保持实验室腔室完全无尘。

科学家认为，如果可以在真空中传递热量，那么也可以传递声音。毕竟，它们本质上都是声子的振动效果。

不过，那就是另外的实验了。目前，该团队正在研究如何利用这种特殊的量子效应来管理未来计算机和电子产品中的热流。

斯坦福大学的机械工程师Hao-Kun Li说：“新的传热机制为纳米级的热管理开启了前所未有的机会，这对于高速计算和数据存储非常重要。现在，我们可以设计量子真空以提取集成电路中的热量。”

该研究已发表在《自然》上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。

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