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　　科技日(ri)報南(nan)京7月7日(ri)電(dian)(dian) (記(ji)者金(jin)鳳)記(ji)者7日(ri)從南(nan)京大學(xue)獲悉，該校物理學(xue)院教(jiao)授繆峰、副教(jiao)授梁世軍團隊聯合南(nan)京理工大學(xue)教(jiao)授程斌，通(tong)過構筑特(te)殊堆垛構型的(de)魔角石墨烯器(qi)件，觀測到(dao)電(dian)(dian)子(zi)型鐵電(dian)(dian)性與拓撲(pu)邊界態的(de)共存(cun)，并基于(yu)(yu)可(ke)選擇的(de)準連(lian)續鐵電(dian)(dian)開關，首次提出了噪聲免疫的(de)類腦計(ji)算方案。該工作為(wei)開發基于(yu)(yu)拓撲(pu)邊界態的(de)新型低功耗電(dian)(dian)子(zi)器(qi)件開辟了全新技術(shu)(shu)路(lu)線。相關成果近日(ri)發表于(yu)(yu)國際學(xue)術(shu)(shu)期刊(kan)《自然·納米技術(shu)(shu)》。

　　半導體芯片(pian)的運行依(yi)賴于電子(zi)傳(chuan)輸。傳(chuan)統材料中(zhong)，電子(zi)傳(chuan)輸的運動軌跡像(xiang)十字路(lu)口行駛(shi)的車輛一樣(yang)不規則，消耗較多能量(liang)。而(er)拓撲量(liang)子(zi)材料中(zhong)存(cun)在(zai)電子(zi)傳(chuan)輸的“高速公路(lu)”——拓撲邊界態(tai)。通(tong)過按需改(gai)變(bian)材料陳(chen)數，實(shi)現(xian)對拓撲邊界態(tai)數目的調控，有望開發出以(yi)拓撲邊界態(tai)為全新信息載體的計算技術。

　　莫爾超晶格材(cai)料(liao)(liao)是一類通(tong)過構(gou)筑特殊的(de)二維材(cai)料(liao)(liao)異質(zhi)結(jie)(jie)界面(mian)結(jie)(jie)構(gou)所形成的(de)材(cai)料(liao)(liao)體系。研(yan)究團隊(dui)先構(gou)建了(le)一個(ge)全新的(de)莫爾異質(zhi)結(jie)(jie)結(jie)(jie)構(gou)。他(ta)們(men)(men)發(fa)現(xian)(xian)，撤(che)去施加的(de)外電(dian)場(chang)后(hou)，該莫爾體系中的(de)電(dian)極化(hua)(hua)不會消失，表明了(le)鐵(tie)電(dian)性的(de)存在(zai)。而在(zai)垂直磁場(chang)下，材(cai)料(liao)(liao)中涌(yong)現(xian)(xian)了(le)陳(chen)絕緣體，這(zhe)使得(de)研(yan)究人員(yuan)能(neng)夠利用(yong)鐵(tie)電(dian)極化(hua)(hua)來(lai)調控(kong)不同的(de)陳(chen)數，從而實(shi)(shi)現(xian)(xian)不同拓(tuo)撲邊界態的(de)非易失切換(huan)。隨后(hou)，他(ta)們(men)(men)在(zai)魔角雙層石墨烯器件中實(shi)(shi)現(xian)(xian)了(le)準連續(xu)鐵(tie)電(dian)態的(de)開關功能(neng)。最后(hou)，團隊(dui)利用(yong)鐵(tie)電(dian)陳(chen)絕緣體的(de)拓(tuo)撲邊界態作為信息(xi)載體，提出了(le)噪聲免疫的(de)類腦計算方案。

　　“此(ci)次(ci)研究(jiu)主要(yao)是概念驗證。未(wei)來，我們還需克(ke)服大面積材料的(de)(de)(de)轉移、器件的(de)(de)(de)規模(mo)化集成方案(an)、外圍(wei)適配電路的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)等(deng)諸多挑戰(zhan)，實(shi)現拓撲量子類(lei)腦計算芯片原型的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)，探索(suo)其在實(shi)際場(chang)景中的(de)(de)(de)應用。”繆(mou)峰(feng)說。