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石墨烯中觀測(cè)到分?jǐn)?shù)量子反常霍爾效應(yīng)，新奇電子態(tài)開(kāi)啟更強(qiáng)大量子計(jì)算之門(mén)
2024年02月22日 15:06:52
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：14263
美國(guó)麻省理工學(xué)院物理學(xué)家在5層石墨烯中觀察到了一種難以捉摸的分?jǐn)?shù)電荷效應(yīng)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】 在量子力學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們一直難以觀察和控制室溫下的量子現(xiàn)象，特別是大尺度上。洛桑瑞士理工學(xué)院的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一個(gè)超低噪聲系統(tǒng)來(lái)在室溫下實(shí)現(xiàn)量子“光學(xué)壓縮”。這一開(kāi)創(chuàng)性的研究幫助科學(xué)家們了解大型復(fù)雜量子態(tài)是如何產(chǎn)生的。
而近日，麻省理工學(xué)院的一組物理學(xué)家在石墨烯中觀測(cè)到了分?jǐn)?shù)量子反?；魻栃?yīng)，這一重大發(fā)現(xiàn)為量子計(jì)算領(lǐng)域開(kāi)辟了新的可能性。據(jù)最新一期《自然》雜志報(bào)道，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著在結(jié)晶石墨烯中存在一種難以捉摸的分?jǐn)?shù)電荷效應(yīng)，這種效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)將為量子計(jì)算提供更強(qiáng)的抗干擾能力。
石墨烯作為一種獨(dú)特的材料，其獨(dú)特的物理性質(zhì)一直以來(lái)都備受關(guān)注。分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)通常在非常高的磁場(chǎng)下出現(xiàn)，但麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家在石墨烯中觀察到了它。他們發(fā)現(xiàn)，在5層石墨烯/六方氮化硼 (hBN) 莫爾超晶格中，電子彼此強(qiáng)烈相互作用，并且表現(xiàn)得好像它們被分解成分?jǐn)?shù)電荷一樣。這一發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)量子霍爾效應(yīng)的認(rèn)知，為量子計(jì)算領(lǐng)域帶來(lái)了新的可能性。
與傳統(tǒng)的量子計(jì)算相比，新形式的量子計(jì)算對(duì)微擾的抵抗力更強(qiáng)，可以更好地解決當(dāng)前量子計(jì)算面臨的穩(wěn)定性問(wèn)題。這將為未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)提供更強(qiáng)大的計(jì)算能力，有望在人工智能、密碼學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
這一重大發(fā)現(xiàn)引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注。專家們認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)石墨烯的研究有著重要意義，也對(duì)整個(gè)量子計(jì)算領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。他們指出，這種新奇電子態(tài)的出現(xiàn)，為未來(lái)量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了新的思路和方向。
隨著量子計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于更強(qiáng)大、更穩(wěn)定的量子計(jì)算機(jī)的需求也日益增強(qiáng)。麻省理工學(xué)院物理學(xué)家在石墨烯中觀察到的分?jǐn)?shù)量子反?；魻栃?yīng)，為解決這一問(wèn)題提供了新的可能。未來(lái)，科學(xué)家們將繼續(xù)深入研究這種奇異電子態(tài)的性質(zhì)和應(yīng)用，以期為量子計(jì)算領(lǐng)域帶來(lái)更多的突破和進(jìn)展。
同時(shí)，隨著這一研究的深入進(jìn)行，人們對(duì)于石墨烯這種材料的認(rèn)識(shí)也將更加深入。石墨烯作為一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型材料，其獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注和研究。而這一研究發(fā)現(xiàn)，更是為石墨烯在量子計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的可能性和方向。
此外，這一發(fā)現(xiàn)也將對(duì)其他領(lǐng)域產(chǎn)生影響。例如，在能源領(lǐng)域，石墨烯作為一種優(yōu)秀的導(dǎo)電材料和熱導(dǎo)材料，其應(yīng)用前景廣泛。而隨著分?jǐn)?shù)量子反?；魻栃?yīng)的發(fā)現(xiàn)，石墨烯在能源領(lǐng)域的應(yīng)用也將得到進(jìn)一步拓展和深化。
目前，研究團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)探索多層石墨烯，以尋找其他稀有電子態(tài)。未來(lái)，科學(xué)家們將繼續(xù)深入研究這一奇異電子態(tài)的性質(zhì)和應(yīng)用，以期為人類社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)更多的創(chuàng)新和突破。
(資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào))
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