No.4：二維平面的景觀

二維平面的景觀

英國曼徹斯特大學的安德烈·海姆說：「二維最好。」一維太簡單，難以令人滿足；三維則太複雜、太雜亂；二維的「平面」剛剛好，它的空間剛好能讓有趣和有用的東西出現。海姆說：「作為物理學家，你會希望生活在這個維度。」

例如這個函數圖便是二維圖

他當然會這麼說了。海姆的團隊在2 0 0 4年製造出了第一個二維材料石墨烯，這種厚度僅為一個碳原子的二維碳片可以讓電子幾乎無阻礙地透射，因此，這種材料有巨大的應用前景。如果未來計算機的導線用納米管製造，那麼石墨烯將是製造電路板的理想材料。

二維世界的方便之處還有很多。我們早就知道在-1 4 3℃左右存在超導體，但是對其物理機制不甚了解。現在，過去了2 0年，我們的進步是知道了超導現象可能源於電荷相互作用所形成的「二維條紋」。研究深藏於超導現象之後的二維世界，也許可以幫助我們推進常溫超導體方面的研究。

二維平面既是現實的，又是深奧的。當電子被強磁場約束在溫度低於0.3 3K 的二維層狀半導體材料中時，長期被認為基本不可分的電子似乎分裂成了具有分數電荷的粒子，這個現象叫作分數量子霍爾效應，產生的粒子叫作任意子。

任意子不但促使我們重新思考電子的本質，還給了我們建造一種超級量子計算機的希望。這種機器能夠忠實地模擬量子系統的行為，如果能大規模投入使用，信息處理過程勢必又迎來一次革命。總而言之，在二維平原之上，延伸出了一條條通向從新葯研發到並行宇宙的幾乎一切事物的未來之路。

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