Il grafene rivela nuove proprietà quantistiche

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Scoperti nuovi stati della materia nel grafene utili per i computer quantistici. Un gruppo di fisici ha scoperto l’esistenza di “stati della materia precedentemente sconosciuti” nel grafene, il nanomateriale bidimensionale più noto. Questi stati della materia, secondo i ricercatori, nascono da complesse interazioni degli elettroni negli strati di grafene.

Come spiega Jia Li, professore di fisica presso l’Università Brown, uno degli autori della ricerca, “l’accatastamento di materiali 2D in stretta prossimità genera una fisica completamente nuova”.
La stessa scoperta potrebbe essere utile a livello pratico per la creazione di dispositivi elettronici che sfruttano questi fenomeni che rientrano nel complesso del fenomeno denominato effetto Hall quantistico frazionario.

Negli stati esotici appena scoperti le quasiparticelle denominate fermioni compositi interagiscono tra gli strati di grafene strettamente distanziati (credito: Michelle Miller)
Negli stati esotici appena scoperti le quasiparticelle denominate fermioni compositi interagiscono tra gli strati di grafene strettamente distanziati (credito: Michelle Miller)

Quest’ultimo è la versione quantistica dell’effetto Hall che avviene quando un conduttore viene applicato perpendicolarmente al flusso della corrente di un campo magnetico, cosa che crea una tensione trasversalmente. In particolare, come spiega Jim Hone, professore di ingegneria meccanica e autore dello studio, i risultati si rivelerebbero utili per creare computer quantistici che potrebbero resistere più efficientemente ai guasti.

Questi nuovi stati hanno diversi potenziali tra cui quello relativo al fatto che gli elettroni possono mantenere una sorta di “memoria” delle loro posizioni passate, cosa che permetterebbe ai computer quantistici di non dover correggere gli errori.

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