南京大学物理学院教授缪峰协作团队经过“原子乐高”技能，构筑了特别堆垛构型的魔角石墨烯器材，观测到电子型铁电性与拓扑鸿沟态的共存，并依据可选择的准接连铁电开关，初次提出了噪声免疫的类脑核算计划。日前，相关研讨成果发表于《天然—纳米技能》。
电子在传统半导体材猜中与拓扑量子材猜中的传输方法，就如同行进在凌乱的大街（左）和高速公路上（右）的车辆。课题组供图
半导体芯片中最根本运算单元的作业机制依赖于电子的传输。传统材猜中的电子传输会遭到散射效果，就像在繁忙十字路口行进的车辆，其运动轨道往往是不规则的折线。比较之下，在高速上行进的车辆的运动轨道是一条直线，这种运动方法排除了外界的搅扰，会耗费更少的能量。在拓扑量子材猜中，存在电子传输的“高速公路”——拓扑鸿沟态。“做一个斗胆的猜想，假如这种电子传输的‘高速公路’可以按需改动‘车流量’，也便是调控电子传输的‘流量’，就有望完成其在低功耗电子器材中的使用。”缪峰说。
团队为了推进将这一斗胆的想象变为实际，经过规划拓扑国际“新交规”，开发了依据拓扑鸿沟态的新式低功耗电子器材。
莫尔超晶格资料是一类经过构筑特别的二维资料异质结界面结构所构成的资料系统，在其界面处具有晶格常数远大于初始二维资料的“超级”晶格。团队构建了一个全新的莫尔异质结结构，经过一步步试验，完成了陈数的非易失开关，这在某种程度上预示着铁电陈绝缘体器材具有使用拓扑鸿沟态，完成信息存储和运算功用的潜力。之后，研讨团队在魔角双层石墨烯器材中完成了准接连铁电态的开关功用。
最终，研讨团队使用铁电陈绝缘体的拓扑鸿沟态作为信息载体，提出了噪声免疫的类脑核算计划。其研讨依据成果得出，比较于传统的ReRAM器材，依据铁电陈绝缘体器材的卷积神经网络具有对噪声免疫的特性，这表明拓扑维护的量子鸿沟态在类脑核算中具有巨大使用潜力。
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