科學家揭量子材料隱藏的幾何結構，像重力一樣彎曲電子路徑
愛因斯坦廣義相對論告訴我們，大質量物體能扭曲時空結構，導致光線沿著彎曲路徑移動，現在科學家在微觀世界發現驚人相似性：一塊晶片材料內存在「隱藏幾何結構」改變電子所走路徑，類似重力彎曲光。
傳統物理學想改變電子在晶片上的行進方向，通常需額外施加電場或磁場，然而日內瓦大學、薩列諾大學與義大利 CNR-SPIN 研究所團隊，近日發現量子材料一種理論預測的隱藏幾何形狀能改變電子所走路徑，當電子在材料中移動，「路面」並非平坦，而是像被重力扭曲的時空一樣彎曲，因此電子行進會自然沿彎曲軌跡移動。
過去一個世紀，研究材料內原子、電子、光子的行為促成電晶體發明，最終發展到現代電腦，
現在科學家持續挑戰量子效應，將某些特殊量子材料內大量粒子視為整體考量，會產生稱為量子度量（Quantum metric）的幾何結構，似乎能影響電子在材料移動方式。
團隊成功於鈦酸鍶、鋁酸鑭 2 種氧化物界面處檢測到量子度量，觀察到這種現象可以更精確表徵材料光學、電子和傳輸特性。
研究人員表示，這項發現為探索各種材料的量子幾何開闢新途徑，未來應用前景包括：太赫茲頻率電子元件、設計新的超導，在不依賴額外強大磁場前提下，以「幾何工程」精細控制電子行為，為下一代低耗能電子與量子科技鋪路。
新論文發表在《科學》（Science）期刊。
（首圖為示意圖，來源：AI 生成）