2026年3月25日——由斯科尔科沃科学技术研究院（Skoltech）科学家领导的国际研究团队开发出一种新方法，利用DNA分子自组装技术，在超薄材料表面以前所未有的精度定位分子，从而制造出量子光源。这项发表在《光：科学与应用》期刊的研究成果，为未来量子计算机和安全通信网络生产紧凑高效元件奠定了基础。

二硫化钼等二维材料由于能在激光激发下发射光子，被视为量子光源的理想候选材料。但此前科学家们一直无法精确定位发射中心——它们只能通过离子束辐照或材料机械变形随机产生。

该研究团队提出了一种创新方案。其技术核心是DNA折纸术，这种技术能通过DNA分子构建特定形状的纳米级结构。研究人员组装出127纳米大小的三角形结构，每个结构携带18个硫醇分子。这些结构被精确放置到具有光刻图案的硅芯片上，每个DNA折纸结构在目标位置的定位成功率超过90%，显著超越了传统单分子沉积方法的统计学极限。

研究共同负责人、Skoltech工程物理中心副教授兼量子设计研究组组长安瓦尔·拜穆拉托夫解释道：“DNA三角形固定在基底后，我们采用干法转移技术将原子级厚度的二硫化钼（MoS₂）层覆盖在该结构上。硫醇基团会与MoS₂晶格中的硫空位缺陷发生化学键合，形成点陷阱。当这种混合材料受到激光照射时，激子会在MoS₂层中移动，最终落入分子制造的陷阱中，并以单光子形式释放能量。”

该技术实现了13纳米的定位精度，所制造光源的寿命为数纳秒，比离子辐照法制备的光源短三个数量级。该方法不仅适用于二硫化钼，还可拓展至石墨烯等其他二维材料。结合纳米压印等并行光刻技术，该技术有望实现更大晶圆规模的量产。

研究共同作者、Skoltech工程物理中心助理教授兼DNA纳米工程与光子学实验室主任伊琳娜·马尔蒂年科表示：“对我们而言，DNA不仅是遗传信息载体，更是通用建构材料。我们将其作为分子定位板，能精准固定所需化学基团。本质上，我们掌握了用点状量子标签'绘制'二维材料的技艺，实现了纳米尺度的性能调控。这为创造新型架构器件开辟了前景。”

这项开创性研究首次证明了DNA折纸术可用于二维材料中量子发射体的精确构建，实现了单光子源定位的突破性控制。该技术展示了生物技术（DNA）与无机物理（二维材料）两大领域的完美融合，达到单分子级别的精确操控。在不远的将来，这不仅可用于制造单光子发射器，还将助力构建量子信息处理的复杂电路及超灵敏传感器。