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石墨烯中观测到分数量子反常霍尔效应，新奇电子态开启更强大量子计算之门
2024年02月22日 15:06:52
来源：化工仪器网 点击量：14262
美国麻省理工学院物理学家在5层石墨烯中观察到了一种难以捉摸的分数电荷效应。
【化工仪器网 项目成果】 在量子力学领域，科学家们一直难以观察和控制室温下的量子现象，特别是大尺度上。洛桑瑞士理工学院的一项研究发现，科学家们开发了一个超低噪声系统来在室温下实现量子“光学压缩”。这一开创性的研究帮助科学家们了解大型复杂量子态是如何产生的。
而近日，麻省理工学院的一组物理学家在石墨烯中观测到了分数量子反常霍尔效应，这一重大发现为量子计算领域开辟了新的可能性。据最新一期《自然》杂志报道，这一发现标志着在结晶石墨烯中存在一种难以捉摸的分数电荷效应，这种效应的发现将为量子计算提供更强的抗干扰能力。
石墨烯作为一种独特的材料，其独特的物理性质一直以来都备受关注。分数量子霍尔效应通常在非常高的磁场下出现，但麻省理工学院的物理学家在石墨烯中观察到了它。他们发现，在5层石墨烯/六方氮化硼 (hBN) 莫尔超晶格中，电子彼此强烈相互作用，并且表现得好像它们被分解成分数电荷一样。这一发现打破了传统量子霍尔效应的认知，为量子计算领域带来了新的可能性。
与传统的量子计算相比，新形式的量子计算对微扰的抵抗力更强，可以更好地解决当前量子计算面临的稳定性问题。这将为未来的量子计算机提供更强大的计算能力，有望在人工智能、密码学等领域发挥重要作用。
这一重大发现引起科学界的广泛关注。专家们认为，这一发现不仅对石墨烯的研究有着重要意义，也对整个量子计算领域产生了深远的影响。他们指出，这种新奇电子态的出现，为未来量子计算机的发展提供了新的思路和方向。
随着量子计算技术的不断发展，人们对于更强大、更稳定的量子计算机的需求也日益增强。麻省理工学院物理学家在石墨烯中观察到的分数量子反常霍尔效应，为解决这一问题提供了新的可能。未来，科学家们将继续深入研究这种奇异电子态的性质和应用，以期为量子计算领域带来更多的突破和进展。
同时，随着这一研究的深入进行，人们对于石墨烯这种材料的认识也将更加深入。石墨烯作为一种具有广泛应用前景的新型材料，其独特的物理性质和化学性质已经引起了广泛的关注和研究。而这一研究发现，更是为石墨烯在量子计算领域的应用提供了新的可能性和方向。
此外，这一发现也将对其他领域产生影响。例如，在能源领域，石墨烯作为一种优秀的导电材料和热导材料，其应用前景广泛。而随着分数量子反常霍尔效应的发现，石墨烯在能源领域的应用也将得到进一步拓展和深化。
目前，研究团队正在继续探索多层石墨烯，以寻找其他稀有电子态。未来，科学家们将继续深入研究这一奇异电子态的性质和应用，以期为人类社会的发展带来更多的创新和突破。
(资料来源：科技日报)
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