Đột phá về Germanene cho thấy các trạng thái lượng tử có thể được bật tắt theo lệnh

Các nhà nghiên cứu Hà Lan từ Đại học Twente và Đại học Utrecht đã lần đầu tiên chứng minh rằng các trạng thái lượng tử trong các dải nano germanene siêu hẹp có thể được bật và tắt chỉ bằng một trường điện cục bộ. Germanene, một vật liệu tương tự graphene nhưng được tạo thành từ một lớp nguyên tử germanium sắp xếp thành một tấm hơi gợn sóng, thể hiện các trạng thái đầu topo không chiều khi được cắt thành các dải chỉ rộng vài nguyên tử. Những trạng thái topo này rất được quan tâm vì chúng tự nhiên kháng lại nhiễu, một trở ngại lớn trong tính toán lượng tử, khiến chúng trở thành ứng cử viên tiềm năng cho các thành phần qubit ổn định hơn. Trong các thí nghiệm của mình, nhóm đã sử dụng kính hiển vi quét tunneling để kiểm soát chính xác trường điện bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa đầu dò và bề mặt, từ đó bật hoặc tắt sự hiện diện của các trạng thái đầu topo theo yêu cầu. Hành vi chuyển đổi phụ thuộc vào chiều rộng của dải: ở các dải siêu hẹp, các trạng thái đầu biến mất ở trường cao hơn, trong khi ở các dải rộng hơn, các trường mạnh hơn kích hoạt các trạng thái này. Mô hình lý thuyết đã giúp giải thích sự phụ thuộc vào hình học này.