在三角晶格磁性材料中全球首次发现量子态
首尔大学教授 Park Jegun—梨花女子大学教授 Kim Seongjin 研究团队
我国研究团队在具有三角晶格结构的磁性范德瓦尔斯材料中，全球首次发现了新的量子状态。外界评价认为，这使得实现无误差量子计算机又向前迈进了一步。
科学技术信息通信部表示，由 Park Jageun 首尔大学教授和 Kim Seongjin 梨花女子大学教授研究团队撰写的相关论文，于28日（当地时间）发表在国际学术期刊《Nature Physics》（《自然·物理》）上，并于29日对外公布。（论文题目：Bond-dependent anisotropy and magnon decay in cobalt-based Ktiaev triangular antiferromagnet）
基塔耶夫模型是在具有蜂窝结构的材料中出现的一种量子现象，由于其具备可实现无误差量子计算机的量子状态，因此在全球范围内备受关注。迄今为止，国内外众多研究者仅利用蜂窝结构材料实现了基塔耶夫模型。
理论上早已指出，如果具有非蜂窝结构、而是三角晶格结构的材料也能呈现量子状态，将会出现多种多样的量子现象，但这一点此前从未在真实材料中得到实现。
研究团队在研究磁性材料的过程中发现，如果将原先使用的材料镍（元素符号：Ni）替换为钴（元素符号：Co），就可以满足实现基塔耶夫模型的多种条件。团队此次使用的碘化钴（CoI2）早在约40年前就已被证实可以合成，但由于对水分极为敏感，在使用上存在较大困难。
尽管面临这些困难，由于研究团队持续开展磁性材料相关研究，因此能够在更加稳定的状态下对该材料进行分析。为在实验上证明其理论结果，研究团队利用日本质子加速器综合研究中心（J-PARC）中子装置开展了非弹性中子散射实验和自旋波测量，并通过与美国研究团队的联合研究对实验结果进行了分析。
这是首次在二维三角晶格中以实验方式实现基塔耶夫模型的全球性成果，也是通过韩美日国际联合研究在量子材料领域取得的世界级研究进展。通过在二维磁性范德瓦尔斯三角晶格材料中实现可用于量子计算机的基塔耶夫模型，预计今后将在凝聚态物理和量子信息领域得到高度应用。
Park 教授表示：“在二维材料中发现具有量子纠缠的量子状态极其重要。我们的研究团队在由我们率先开拓、并已在全球确立重要地位的磁性范德瓦尔斯材料领域中，发现了量子纠缠这一关键量子状态，再次取得了引领性的研究成果，继续主导了这一研究方向。”
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