摘要：研究人员表明，精确分层纳米薄的材料会产生激子 - 本质上是人造原子 - 可以用作量子信息位或量子。...

通过摄取仅仅是一个原子厚并以高角度扭曲它们的两种特殊材料，罗切斯特大学的研究人员可以解锁独特的光学特性，可用于量子计算机和其他量子技术。在一项新的研究中纳米字母，研究人员表明，精确分层纳米薄的材料会产生激子 - 本质上是人造原子 - 可以充当量子信息位或量子位。

“如果我们只有一层我们正在使用的一层，这些黑暗的激子就不会与光线相互作用，” Nickolas Vamivakas，Marie C. Wilson和Joseph C. Wilson Optical Physics教授。 “通过大扭曲，它可以在我们可以通过光学控制的材料中触发人造原子，但它们仍然受到环境的保护。”

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这项工作建立在2010年诺贝尔奖发现的基础上，该发现将碳脱剥离，直到达到单层原子会产生一种具有特殊量子特征的新的二维（2D）材料。

此后，科学家探讨了石墨烯和其他2D材料的光学和电气性能如何在彼此层叠并以很小的角度扭曲（称为Moiré超级晶格）时会发生变化。例如，当石墨烯以1.1度的“魔法”角扭曲时，它会产生特殊的模式，从而产生诸如超导性之类的特性。

但是罗切斯特光学研究所和物理与天文学系的科学家采取了不同的方法。他们使用了多钼钼，这是一种比石墨烯更善变的2D材料，并以高达40度的角度将其扭曲。尽管如此，研究人员发现扭曲的单层产生了激活时能够保留信息的激子。

“这对我们来说真是令人惊讶，” Optics PhD候选人Arnab Barman Ray说。 “多拟南芥是臭名昭著的，因为Moiré材料家族中的其他材料显示出更好的信息保留能力。我们认为，如果我们以这些大角度使用其他一些材料，它们可能会更好。”

团队认为这是迈向新型量子设备的重要早期一步。

Vamivakas说：“在线，我们希望这些人工原子可以像量子网络中的内存或节点一样使用，或者放入光腔以创建量子材料。” “这些可能是下一代激光器甚至模拟量子物理的工具等设备的骨干。”

这项研究得到了空军科学研究办公室的支持，并在urnano设施进行了研究。