查理德·韦伯++lollso+lo

二维——平面国的景观

英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆说：“二维最好。”一维太简单，难以令人满足；三维则太复杂、太杂乱；二维的“平面国”刚刚好，它的空间刚好能让有趣和有用的东西出现。海姆说：“作为物理学家，你会希望生活在这个维度。”

他当然会这么说了。海姆的团队在2004年制造出了第一个二维材料石墨烯，这种厚度仅为一个碳原子的二维碳片可以让电子几乎无阻碍地透射，因此，这种材料有巨大的应用前景。如果未来计算机的导线用纳米管制造，那么石墨烯将是制造电路板的理想材料。

二维世界的方便之处还有很多。我们早就知道在-143℃左右存在超导体，但是对其物理机制不甚了解。现在，过去了20年，我们的进步是知道了超导现象可能源于电荷相互作用所形成的“二维条纹”。研究深藏于超导现象之后的二维世界，也许可以帮助我们推进常温超导体方面的研究。

二维平面既是现实的，又是深奥的。当电子被强磁场约束在温度低于0.33K的二维层状半导体材料中时，长期被认为基本不可分的电子似乎分裂成了具有分数电荷的粒子，这个现象叫作分数量子霍尔效应，产生的粒子叫作任意子。

任意子不但促使我们重新思考电子的本质，还给了我们建造一种超级量子计算机的希望。这种机器能够忠实地模拟量子系统的行为，如果能大规模投入使用，信息处理过程势必又迎来一次革命。总而言之，在二维平原之上，延伸出了一条条通向从新药研发到并行宇宙的几乎一切事物的未来之路。……