德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表了一篇论文，称他们在对天然双层石墨烯的高精度研究中发现了新的量子效应，并从理论上解释了这些效应。该系统制备简单，为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新的见解，有助于理解所涉及的过程，并促进了量子计算机的发展。

    2004年，两位英国科学家使用一种非常简单的实验方法从石墨上剥离石墨片，并在一条特殊胶带的帮助下获得了仅由一层碳原子组成的石墨烯。石墨烯是强度最高的材料之一。它具有良好的韧性、超导热性和导电性，具有广阔的应用前景。如果两层石墨烯以特定角度偏转，所得系统甚至会表现出超导性和其他激发量子效应，如磁性。但到目前为止，制备这种偏转双层石墨烯是困难的。

    在最新的研究中，科学家们使用了天然双层石墨烯。他们首先用简单的胶带将石墨烯样品从一块石墨中分离出来。为了观察量子力学效应，施加了垂直于样品的高电场。他们发现，获得的系统的电子结构发生了变化，具有相似能量的载流子具有很强的累积效应。

    进一步发现，石墨烯中的电子可以在略高于绝对零度（-273.15℃）的温度下相互作用，并出现各种意想不到的复杂量子相。如果相互作用导致电子自旋对齐，则材料在没有外部影响的情况下具有磁性。通过改变电场，研究人员还可以不断改变双层石墨烯中载流子相互作用的强度。此外，电子运动的自由度在一定条件下会受到限制，形成电子晶格，并且由于相互排斥，它不再有利于电荷的传输，导致系统的电绝缘。

    哥廷根大学物理系的托马斯·韦茨教授说，新系统的主要优点之一就是材料制备非常简单，不需要像以前那样，研究人员必须在高温下才能获得所需的结果。该系统可以用于进一步研究各种量子态和量子计算机。