返回 hu86科技

扭曲石墨烯中发现奇异电子态:拓扑晶体展现量子计算新希望

2025-02-10

其中一种效应是将电子“冻结”到受限制的位置,有效地将它们从流动的液体状物质转变为具有结构的物质。这一电子相位被称为维格纳晶体(Wigner crystal),具有研究人员认为他们很了解的特征形状和行为。

在这一系列的实验中,研究人员扭曲了单原子石墨烯片的堆叠,迫使未结合的碳原子以一种被称为“莫尔效应(Moiré effects)”的方式排列。

在我们的日常生活中,莫尔效应并不难发现。在网格或屏幕的堆叠中,它们以重复的线条、圆圈或曲线的形式出现,在黑暗和光线的对比中构成网格的组合或取消。

只有在这种情况下,扭曲石墨烯中的对比结构才会对电子的几何形状或其景观的拓扑结构造成严重破坏。结果是电子的速度发生了变化,有些甚至在沿着材料边缘移动时发生了扭曲。

福克说:“这导致了过去传统维格纳晶体中看不到的拓扑电子晶体的矛盾行为 —— 尽管晶体是在将电子冻结成有序阵列时形成的,但它仍然可以沿着其边界导电。”

正是在这种奇怪的电子行为新领域中,出现了奇怪的活动,例如被称为量子霍尔效应的电阻量子化。

对于那些热衷于探索创造量子计算单元的物理学家来说,像这样的拓扑活动的新状态是一个潜在的金矿,这种量子计算单元被称为量子比特,比基于基本粒子的传统量子比特更具抵抗力。

将石墨烯的窄堆叠构造成莫比乌斯带的电子等效物可能只是一个开始。这种尺度上的几何被理论化为一个奇异的电子准粒子动物园,里面有各种扭曲的新物理学。

最新文章

北京重磅政策推动手术机器人全面入院,外科手术迎智能革命

科技

 

阅读19595

全民造码潮下的隐忧:AI是效率福音,还是屎山推手?

数码

 

阅读17067

不止于远古:那些证明人类仍在进化的隐秘迹象

综合

 

阅读17919

苹果折叠屏手机锁定常规iPhone发布期,年内亮相

数码

 

阅读14775

ARM 3nm AGI CPU获批对华,国产算力迎变局

数码

 

阅读14381