科技日報南京7月7日電 （記者金鳳）記者7日從南京大學(xué)獲悉，該校物理學(xué)院教授繆峰、副教授梁世軍團隊聯(lián)合南京理工大學(xué)教授程斌，通過(guò)構筑特殊堆垛構型的魔角石墨烯器件，觀(guān)測到電子型鐵電性與拓撲邊界態(tài)的共存，并基于可選擇的準連續鐵電開(kāi)關(guān)，首次提出了噪聲免疫的類(lèi)腦計算方案。該工作為開(kāi)發(fā)基于拓撲邊界態(tài)的新型低功耗電子器件開(kāi)辟了全新技術(shù)路線(xiàn)。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》。

　　半導體芯片的運行依賴(lài)于電子傳輸。傳統材料中，電子傳輸的運動(dòng)軌跡像十字路口行駛的車(chē)輛一樣不規則，消耗較多能量。而拓撲量子材料中存在電子傳輸的“高速公路”——拓撲邊界態(tài)。通過(guò)按需改變材料陳數，實(shí)現對拓撲邊界態(tài)數目的調控，有望開(kāi)發(fā)出以拓撲邊界態(tài)為全新信息載體的計算技術(shù)。

　　莫爾超晶格材料是一類(lèi)通過(guò)構筑特殊的二維材料異質(zhì)結界面結構所形成的材料體系。研究團隊先構建了一個(gè)全新的莫爾異質(zhì)結結構。他們發(fā)現，撤去施加的外電場(chǎng)后，該莫爾體系中的電極化不會(huì )消失，表明了鐵電性的存在。而在垂直磁場(chǎng)下，材料中涌現了陳絕緣體，這使得研究人員能夠利用鐵電極化來(lái)調控不同的陳數，從而實(shí)現不同拓撲邊界態(tài)的非易失切換。隨后，他們在魔角雙層石墨烯器件中實(shí)現了準連續鐵電態(tài)的開(kāi)關(guān)功能。最后，團隊利用鐵電陳絕緣體的拓撲邊界態(tài)作為信息載體，提出了噪聲免疫的類(lèi)腦計算方案。

　　“此次研究主要是概念驗證。未來(lái)，我們還需克服大面積材料的轉移、器件的規?；煞桨?、外圍適配電路的開(kāi)發(fā)等諸多挑戰，實(shí)現拓撲量子類(lèi)腦計算芯片原型的開(kāi)發(fā)，探索其在實(shí)際場(chǎng)景中的應用?！笨姺逭f(shuō)。