量子计算领域可能刚刚以对等子的形式获得了相干性和防错性的提升：在特殊物质状态下表现为液体的成组电子。新加坡南洋理工大学的科学家(在新标签中打开)已经证明了实验结果，当电子保持接近绝对零(-273摄氏度)的温度时，他们预计会导致平行辐射。该研究通过证明在某些条件下电子可以发生强相互作用而取得了突破——科学家们直到现在才理论化了这一点。

电子的有序运动产生了我们所知的电。然而，即使电子以这种“有序”模式移动，它们实际上也不是。因为它们是带负电的，所以电子相互排斥，倾向于单独和随意地在不同的方向(如气体)移动，而不是作为一个有凝聚力的整体。他们类似于有缺陷的司机：他们可能会在途中遇到一些“颠簸”到达目的地。但是当电子表现得像液体时，它类似于将受损的司机换成有秩序的司机。了解并尊重彼此界限、速度和方向的驾驶员，以减少冲突并更好地到达目的地。

当然，诸如此类的驱动因素是许多理论思考的主题，但至少现在已经通过实验证明了强电子相互作用的存在。

当电子在所谓的“螺旋Tomonaga-Luttinger液体”中起作用时，它们与系统之间的粒子相互作用和能量交换就会减少。反过来，这减少了系统和环境干扰的数量，而这些干扰通常是量子系统中错误和崩溃量子态的原因。先前被冷却到接近绝对零的电子也是必不可少的元素，因为它允许某些材料达到超导体的状态，其中电子在没有任何电阻的情况下穿过其表面，进一步减少了环境干扰的可能因素。系统被冷却到绝对零(在实验中，降至4.5开尔文或-269摄氏度)迫使粒子减速，以至于它们几乎变得不动。

左至右：南洋理工大学高级研究员阙延德博士;助理。领导该研究的本特韦伯教授;该研究的第一作者、博士生贾军祥在大学使用扫描隧道显微镜。(图片来源：SPMS/NTU新加坡)

电子(及其自旋特性)已经被用作量子可编程粒子一段时间了。因此，电子控制的改进导致更少的干扰意味着更少的错误和更好的相干性，这意味着可以存储或处理信息的实际量子比特的寿命更长。事实上，某些量子系统(例如IBM的量子一号和量子二号)已经使用了超导量子比特。

在这种情况下，科学家们使用了一个原子厚的石墨烯衬底，他们在其中沉积了原子厚的二碲化钨晶体：一种几乎是二维的材料，被称为“量子自旋霍尔绝缘体”，它在内部绝缘重力，但在其上具有电子。外部。在将石墨烯/二碲化钨衬底放在一起并将其冷却至绝对零后，研究小组将其置于距离其表面仅一纳米的扫描隧道显微镜下：比DNA链还小，并且比任何曾经制造的晶体管都小(即使当看看那些为最新最好的显卡供电的)。

“电子液体”中的涟漪被扫描隧道显微镜的原子尖端探测到。它也可能是海洋的地形图像。(图片来源：SPMS/NTU新加坡)

当放在扫描隧道显微镜下并冷却到绝对零时，研究人员注意到石墨烯/钨基板中的电子增加了它们的排斥力。它们的排斥力如此之强，以至于由于每个电子的排斥场之间的相互作用，电子被迫集体移动。研究人员记录了一个介于0.21到0.33之间的Luttinger参数。该参数代表粒子之间相互作用的强度;当它达到1时，相互作用最弱。

“当Luttinger参数小于0.5时，相互作用很强，电子被迫集体运动。这是预计存在准子的领域，”韦伯助理教授说。“这是一个真正显着的变化范围，因为Luttinger参数只能介于0和1之间，”他继续说道。“以前从未在任何螺旋Tomonaga-Luttinger液体中观察到Luttinger参数控制在如此低的值。”

从左到右：新加坡南洋理工大学SPMS高级研究员阙彦德博士;博士生贾俊祥，该研究的第一作者;和领导这项研究的学校的助理教授本特·韦伯(BentWeber)在大学里使用了扫描隧道显微镜。(图片来源：SPMS/NTU新加坡)

该团队现在正计划利用今年早些时候建成的新加坡南大新超低振动实验室来进一步降低温度。该实验室将允许在150毫开尔文(mK)的更低温度下进行实验——甚至更接近绝对零，这应该使研究人员能够看到电子之间更强的排斥力以及对对位子群的实际见证。

有趣的是，研究人员的方法似乎在某种程度上与微软自己实现所谓的拓扑量子比特及其所需(并且仍然在行动中缺失)马约拉纳模式的竞赛有关。