2016年，物理学家JC Séamus Davis在铜酸盐(一种掺有其他原子的氧化铜材料)中发现了一种难以捉摸的量子物质状态，它为量子材料研究开辟了一个新的子领域。但直到现在，这究竟是铜酸盐中的一种独特现象，还是一种在自然界中普遍存在而又重要的特性仍然未知。

Davis为了搞清这种现象开发了一种全新改进的量子显微镜技术，Davis和他的研究团队现在已经在一种广泛使用的常规类型材料——过渡金属二硫属化物(TMD)中发现了相同的量子物质奇异状态。他们的这一研究论文“在过渡金属二硫属化物中发现奇异状态的量子物质”，已发表在6月25日的《科学》杂志上。

库珀对密度波是一种奇特的量子物质形式，这种物质中的电子对——不是形成传统的超导体，超导体的所有电子都处于相同的自由移动状态——冻结成了电子对晶体，它也称为对密度波(PDW)状态。

Davis表示，对密度波存在于过渡金属二硫属化物等标准材料中的发现令人兴奋，因为它们为发现量子物质的新状态和开发新技术提供了丰富的平台。对TMD材料的研究最近已成为凝聚态物理中最热门的话题之一。

Davis用他发明的约瑟夫森扫描隧道显微镜打破了自己创的空间分辨率记录，在这项研究中他将空间分辨率提高了大约100倍(从纳米到大约10皮米)。他还将成像效率提高了大约250倍，将约瑟夫森结阵列图像采集时间从一个月缩短到了几个小时。

由于显微镜对振动、声音和机械噪声极其敏感，因此它被设计成在实验室无人的情况下运行。“如果所有准备工作都做好了，当你按下按钮后显微镜就会非常安静地工作。即使实验室里没有人，显微镜也会存储图像并在完成时提醒你”。Davis接着说：“每个单独的实验大约需要10天，但整个实验活动往往需要数年时间。”

他还表示，TMD的这一发现将给康奈尔大学许多从事开创性量子材料研究的物理学家带来福音，他说：“包括像Eun-Ah Kim这样的理论物理学家，他们关于这种奇异物质状态的理论现在可以进行实验验证。”（编译:Qtech）