1、 在《科学进展》发表的最新报告中，Andrew Seredinski和他的同事提出了一种基于石墨烯的约瑟夫森结，这种结是由与结本身相同的石墨烯片制成的特殊侧栅制成的。美国和日本的物理、天文和先进材料系的跨学科研究团队发现，侧门的效率非常高，这可以使它们在大范围的磁场中控制结的任何边缘的载流子密度。例如，他们用1至2特斯拉(t)范围内的下一个朗道能级填充磁场(电子的数量与施加的磁场强度成正比)，这导致量子霍尔稳定。然后，当他们沿着器件的两侧引入反向传播的量子霍尔边缘状态时，他们观察到沿着结边缘的局部过电流。在他们目前的工作中，他们已经研究了这些过电流与磁场和载流子密度之间的关系。

2、 在量子力学中，物理学家将粒子分为费米子或玻色子。这种分类对于理解包括激光、金属和超导体在内的各种物理系统非常重要。在一些二维(2-D)系统中，电子或原子之间的相互作用可能导致准粒子的形成，这是从费米-玻色子二分法中打破的。形成物质的“非阿贝尔”状态。许多实验研究都试图在表现出量子霍尔(QH)效应(二维电子系统中的电阻量化)的系统中识别非阿贝尔态。这种状态的识别将对量子计算有用。

3、 物理学家预测，自旋螺旋态和超导性将相互作用，从而进入非阿贝尔激发态，如majorana Zero Mode (MZM)。这些状态可以构成量子计算架构的基础，量子计算架构利用拓扑保护实现容错，从而允许系统在发生故障时继续正常运行。研究人员旨在开发多种技术，包括用于这种准粒子应用的混合超导体半导体纳米线和超导体拓扑绝缘体结构。最近对超导的兴趣也导致了在超导和量子霍尔(QH)效应之间的界面上的一系列活动。例如，科学家推断准一维(1-D)超导触点可以实现MZM和剩余，而石墨烯和六方氮化硼(BN)的异质结构和一维超导触点可以表现出显著的接触透明度，从而观察到QH体制下的过电流。然而，到目前为止，QH系统过流的微观细节仍然是一个开放的话题。

4、 在目前的工作中，Seredinski等人研究了具有两个石墨烯侧栅的石墨烯约瑟夫森结，以直接操纵QH的边缘态。他们调整每个闸门，改变沿边缘的兰道液位填充系数，以观察仅沿一个边缘的过电流。该团队用封装在六方氮化硼(BN)中的石墨烯制作样本，以保护器件免受污染，并产生微米级的弹道传输。他们蚀刻了石墨烯-氮化硼叠层，然后制作了暴露区域的准一维接触。他们使用了钼铑(MoRe)，一种第二类超导体，它将3m宽的触点分开500纳米，并形成了一个实验装置。在下一步中，他们通过在触点两侧蚀刻窄沟槽来形成结和侧栅，以有效控制沿结边缘的电子密度(在向石墨烯区域施加电压后)。它们不是用触点重叠蚀刻的沟槽，而是用石墨烯条隔开，以防止电子从超导体直接隧穿到边缘。

5、 当塞尔丁克西等人。在垂直于样品的磁场作用下，结进入QH(量子霍尔)系统。在1.8特斯拉条件下，QH效应得到了很好的发展，在工作中观察到了简单静电模拟复制的电阻图。通过独立应用侧门，研究团队对设备的功能有了更深入的了解。他们观察到侧门对电导的影响，表明右边左边门之间的串扰可以忽略不计，反之亦然。科学家调整门来诱导QH状态，从而在器件中产生反向传播状态。研究小组观察到QH过电流及其干扰模式是一个两侧都有峰值的抑制电阻区域。小电流特性。该团队调整了设备的功能，以定位任何节点的过电流。

6、 对于磁场的微小变化，过电流不变。例如，当团队打开侧门时，器件中反向传播的边缘通道之间的距离促进了边缘状态和超导体之间的耦合——使过电流出现。当它们同时施加在栅极的两侧时，过电流对磁场的依赖性完全改变。获得的图显示了超导量子干涉器件(SQUID)的干涉图样。当塞尔丁斯基等人。该装置被探索作为QH过电流的干涉仪。他们将磁场改为1 T，以观察更强的升压信号。他们得到了磁场中电阻振荡的模式，其中振荡周期与栅极电压无关。

7、 在另一种干扰模式下，研究小组观察到0纳安培和10纳安培(nA) DC偏压之间的样品电阻差异，以突出超导区域。他们测量了作为两个侧门的函数的映射，并观察了对应于沿侧门1(SG1)和侧门2(SG2)流动的过电流的干扰。这两扇门的效率是相等的。当科学家增加一个门的电压时，他们会降低对面门的电压，以大致维持SQUID(超导量子干涉装置)的面积。这些面积的变化足以改变结之间的相位，尽管它太小而不能产生明显的磁场周期性变化。

8、 这样，Andrew Seredinski和他的同事证明了天然石墨烯侧门在量子霍尔(QH)机制中控制边缘态传播是非常有效的。他们观察到由侧门引起的过电流是由QH的边缘状态携带的。这些过电流在器件的每个边沿上独立流动，并且可以由相应的栅极独立控制。这一实验为超导体与QH边缘态耦合诱导非阿贝尔激发开辟了一条有前途的新途径，从而形成了量子计算体系结构的基础。