在無數材料中隱藏著許多有價值的屬性，這些屬性將可能支持如量子計算和改進太陽能電池等的下一代技術。
倫斯勒理工學院（Rensselaer Polytechnic Institute）從事材料科學、化學工程和物理學交叉研究的研究人員探索新的創新方法，以利用光、溫度、壓力、磁場等來釋放那些有前途和有用的屬性能力。他們在今天的《物理評論》 X上發表的光學版本的量子霍爾效應（QHE）的突破性發現，這一突破性發現進一步解鎖了量子技術，具有在重要研究領域的領先地位。
量子霍爾效應是將二維半導體置於大磁場中時產生的機械電壓差。磁場使電子移動，使得電流不再僅在邊緣流過整個半導體。這種現象一直是一個重要的研究領域，因此獲得了多個諾貝爾獎和許多技術創新。
該研究論文中有10名中國學者。倫斯勒理工學院的化學與生物工程學助理教授、中國學者、史蘇飛（Sufei Shi）說，人們對激子的量化了解不多，激子是一種有希望的粒子，它是在過渡金屬二氫硫化物（TMD）中發現的，當光撞擊半導體和帶正電的粒子時會形成這種粒子。與帶負電的粒子結合。結合這兩個粒子的強鍵擁有大量能量。
史教授將他的大部分研究重點放在了這個新領域上，他知道激子有潛力被利用在多種應用中，包括量子計算、內存存儲甚至太陽能收集。他的實驗室正在研究一種利用TMD製造極其乾淨和高質量的二維半導體的工藝，以便他們可以研究其固有特性。這一基礎促成了這一最新發現。
在這項研究中，史教授和他的實驗室在存在大磁場的情況下研究了激子，引發了被稱為朗道（Landau）量化的能量量化，這種作用以前很難用光學方法看到。這項工作演示了用於激子的量子霍爾效應的光學版本，史教授相信它將為進一步的發現和應用打開大門。
「從根本上來說，這是一個全新的事物，它將大大增強我們對量子態中激子的理解，而量子態是一個我們尚未真正完全理解的領域，」史教授說。 「我們希望這會激發很多人朝這個方向努力，以了解新的量子物理學，這是我們以前從未想到的。」