菱方堆垛的石墨烯,自带一种天然“超能力”——电子之间的相互作用特别强,能集体展现出超导、磁性这些奇特行为。在物理学里,这叫做“强电子关联”:电子不再是各自乱跑的散兵游勇,而是步调一致的集体,像是训练有素的乐队,彼此间“沟通”充分。

研究这种体系有多重要?不妨看看传统半导体:它靠控制电子一个个“流过去”来工作,本质上就像一条单行道,效率总有天花板。而强关联体系里的电子可以集体“共振”,好比一支乐队奏响同一个音符,能耗极低、速度极快。科学家们寄希望于用它造出拓扑量子比特——一种对噪声几乎免疫的量子计算基本单元;甚至梦想用它实现室温超导体,让输电不再有损耗。

过去,这条路上最大的拦路虎并非理论,而是材料。想研究菱方石墨烯?只能靠碰运气——在成百上千的碎片里翻找,偶尔捞到一片“幸运儿”。而这次,研究团队把制备纯度提升到了99%以上,尺寸推到百微米级,相当于把一条只能步行的小径,拓宽成了可以通车的大路。

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