石墨烯中觀測到分數量子反常霍爾效應，新奇電子態開啟更強大量子計算之門

2024年02月22日 15:06:52來源：化工儀器網點擊：14152

　　【化工儀器網項目成果】在量子力學領域，科學家們一直難以觀察和控制室溫下的量子現象，特別是大尺度上。洛桑瑞士理工學院的一項研究發現，科學家們開發了一個超低噪聲系統來在室溫下實現量子“光學壓縮”。這一開創性的研究幫助科學家們了解大型復雜量子態是如何產生的。

　　而近日，麻省理工學院的一組物理學家在石墨烯中觀測到了分數量子反常霍爾效應，這一重大發現為量子計算領域開辟了新的可能性。據最新一期《自然》雜志報道，這一發現標志著在結晶石墨烯中存在一種難以捉摸的分數電荷效應，這種效應的發現將為量子計算提供更強的抗干擾能力。

　　石墨烯作為一種獨特的材料，其獨特的物理性質一直以來都備受關注。分數量子霍爾效應通常在非常高的磁場下出現，但麻省理工學院的物理學家在石墨烯中觀察到了它。他們發現，在5層石墨烯/六方氮化硼 (hBN) 莫爾超晶格中，電子彼此強烈相互作用，并且表現得好像它們被分解成分數電荷一樣。這一發現打破了傳統量子霍爾效應的認知，為量子計算領域帶來了新的可能性。

　　與傳統的量子計算相比，新形式的量子計算對微擾的抵抗力更強，可以更好地解決當前量子計算面臨的穩定性問題。這將為未來的量子計算機提供更強大的計算能力，有望在人工智能、密碼學等領域發揮重要作用。

　　這一重大發現引起科學界的廣泛關注。專家們認為，這一發現不僅對石墨烯的研究有著重要意義，也對整個量子計算領域產生了深遠的影響。他們指出，這種新奇電子態的出現，為未來量子計算機的發展提供了新的思路和方向。

　　隨著量子計算技術的不斷發展，人們對于更強大、更穩定的量子計算機的需求也日益增強。麻省理工學院物理學家在石墨烯中觀察到的分數量子反常霍爾效應，為解決這一問題提供了新的可能。未來，科學家們將繼續深入研究這種奇異電子態的性質和應用，以期為量子計算領域帶來更多的突破和進展。

　　同時，隨著這一研究的深入進行，人們對于石墨烯這種材料的認識也將更加深入。石墨烯作為一種具有廣泛應用前景的新型材料，其獨特的物理性質和化學性質已經引起了廣泛的關注和研究。而這一研究發現，更是為石墨烯在量子計算領域的應用提供了新的可能性和方向。

　　此外，這一發現也將對其他領域產生影響。例如，在能源領域，石墨烯作為一種優秀的導電材料和熱導材料，其應用前景廣泛。而隨著分數量子反常霍爾效應的發現，石墨烯在能源領域的應用也將得到進一步拓展和深化。

　　目前，研究團隊正在繼續探索多層石墨烯，以尋找其他稀有電子態。未來，科學家們將繼續深入研究這一奇異電子態的性質和應用，以期為人類社會的發展帶來更多的創新和突破。

　　(資料來源：科技日報)

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