2020-09-28 解開「量子電腦」的最佳材料 交大驗證近藤效應登國際期刊

解開「量子電腦」的最佳材料 交大驗證近藤效應登國際期刊

(突發中心黃羿馨/新竹報導)交通大學低溫物理實驗室團隊歷經多年實驗,終於在攝氏零下270度左右的極度低溫下,從二氧化銥(IrO2)和二氧化釕(RuO2)奈米線中觀測到「軌道二通道(two-channel)近藤效應」,驗證了持續半個世紀的國際性科學探索。其研究成果獲刊著名國際期刊自然通訊《Nature Communications》,是迄今科學文獻中最明確、定量的數據紀錄。

主導交大低溫物理實驗室研究的物理所、電物系教授林志忠指出,「近藤效應」是日本物理學家近藤淳為瞭解1930年代被荷蘭科學家W. J. de Haas等人發現的含有微量磁性雜質金屬中的低溫電阻上升現象,於1964年提出的理論,因此以他命名並寫入凝態物理教科書中,1976年近藤淳再接再厲,率先構思不含磁性雜質的「軌道近藤效應」理論概念。

林志忠說,法國物理學家P. Noziéres等人在1980年首度建構「多通道近藤效應」理論;匈牙利物理學家A. Zawadowski等人於1983年提出「軌道二通道近藤效應」理論,這些銜接的深刻理論,都在探索導電物質的最基本特性,試圖解開固態物質中眾多電子與電子之間的繁複作用如何決定材料本質,是極基礎又困難的科學問題,能否有應用及產學價值,目前尚未明朗。

近期物理學家更體認到,其解答將有助於促進新穎拓樸物質及奇異超導體的發現與開發,為適用於製作「量子電腦」的最佳材料。因此各國物理學家對多通道近藤理論及實驗持續探索、論證、深化,企圖尋找能證實它存在的真實量子材料。

交大指出,低溫物理實驗室測量到迄今科學文獻中最明確、最定量的數據,且論文的所有實驗數據都在交大完成,由國際半導體產業學院助理教授葉勝玄、已畢業碩士生連安劭測量,並由已畢業碩士生蘇大岡及廖兆慶製作電子束微影樣品元件,理論解釋則與浙江大學德籍Stefan Kirchner教授、波昂大學Johann Kroha教授及伊朗籍博士後研究員Farzaneh Zamani合作,透過緊密的國際合作,為「軌道近藤效應」提出嶄新的理論詮釋。