二维材料中电子的量子行为正被重新定义。佛罗里达州立大学研究团队通过调控量子参数，首次在莫尔条纹系统中实现广义维格纳晶体的稳定构建。这种特殊物质相中，电子既可形成条纹或蜂窝状固态晶格，又能部分"熔化"为液态导电层，其导电性与绝缘性共存的特性为量子计算与自旋电子学开辟新路径。相关成果发表于《npj量子材料》杂志。

研究团队利用精确对角化、密度矩阵重整化群等数值技术，结合国家高磁场实验室的计算资源，成功解析了二维系统中电子相变的临界条件。传统维格纳晶体仅呈现三角晶格结构，而广义版本通过莫尔条纹调控可形成多样化晶格形态。"我们确定了触发相变的量子参数组合，"论文共同作者希特什·昌拉尼指出，"这种晶体在特定电子密度下会自发分层，部分电子保持静止形成绝缘层，另一部分则离域运动构成导电通道。"

这种被命名为"弹球相"的特殊状态，其电子行为类似弹珠机中的小球：固定电子柱与运动弹珠形成动态平衡。研究团队通过张量网络计算发现，该状态源于量子涨落与电子间库仑相互作用的微妙平衡。"我们首次在实验观测范围内证实了这种量子效应，"助理教授西普里安·莱万多夫斯基强调，"这为调控物质相态提供了全新维度——除了温度、压力等传统参数，量子自旋、轨道杂化等参数都可成为操控旋钮。"

该发现对量子计算器件设计具有直接指导意义。通过调节莫尔条纹扭转角度与电子填充密度，研究人员实现了从绝缘体到超导体的连续相变控制。这种精准操控能力为构建低能耗量子比特和拓扑量子存储器提供了理论基础，同时推动自旋电子学向更高集成度发展。

更多信息： Aman Kumar 等人，《三角莫尔条纹系统中广义维格纳结晶性的起源和稳定性》，npj Quantum Materials (2025)。