光或电磁波及其与物质之间的相互作用正在被广泛研究，而这些研究主要是在非平衡状态下进行的。这种状态不是热平衡，而是能量在所关注的体系内外之间流动。例如，对于带有发光二极管（LED）或激光器的设备，电子能量被注入到设备中，随后光能被发射到外部。相比之下，热平衡下并没有（净的）能量流动。

超辐射相变（SRPT）是一种热平衡状态下的相变，伴随着静态（在时间上非振荡的）电磁场的自发出现以及物质中的静态电磁极化（或持续电流）（图1）。

而SRPT发生在热平衡下——系统从没有耦合到弱耦合和非相干电磁场的正常相过渡到具有强耦合和静态相干电磁场的超辐射相的临界点，它源于电磁场与物质的相互作用（图2），这一直是光学研究领域的目标。

换言之，SRPT现象是连接光和热力学（或统计物理）研究领域的桥梁，这两个领域分别主要在非平衡状态和热平衡状态下开展研究。这就是我们关注SRPT的原因，也是为什么我们认为SRPT有潜力推进技术发展以及我们对世界的理解。

例如，我们已经揭示了即使在热平衡下，光子和物质的量子涨落也可以在SRPT临界点被高度抑制（称为量子压缩）（Hayashida等人），这与学者们一直以来主要在非平衡状态下探讨这种效应的情况相反。与非平衡状态相比，热平衡下的量子压缩能够抵御任何噪声，因此我们现在正试图利用热平衡下的量子压缩来构建抗噪声的量子技术，例如量子传感和量子运算。同时，由于SRPT现象是非平衡与热平衡之间的桥梁，我们正在努力寻找从热到相干光（如激光）的直接能量转换过程，这可能有助于我们利用废热和节约地球上的能源。此外，通过这一过程获得的光可以经由光缆传输到缺少光照或其它能源的地方，从而使所有人都能更好地获取能源。

然而，自1973年提出SRPT以来，尚未在实验中观察到它。我们已经从理论上发现，超导电路中可以出现SRPT的超导电流形式（点击此处阅读更多内容）。此外，我们已经从实验和理论上证明了SRPT以自旋波（磁振子）的形式出现在磁性材料ErFeO₃中（Bamba等人）。目前，我们正试图从理论上找到能够表现出SRPT中自发产生电磁场的材料。我们还试图通过国际合作，在实验中寻找SRPT（或其自旋波形式）的证据。

目前，我们正通过这种方式试图寻找SRPT的证据并实现对其的应用。