本文的科学在于探究拓扑量子资料与铁电效应的结合，特别是在DA-MATBG资料中观测到的范德华界面铁电性与拓扑边际态的共存。

　　量子霍尔效应的发现由德国科学家克劳斯·冯·克利钦于1980年提出，并因此在1985年取得诺贝尔物理学奖，标志着凝聚态物理学开展史上的重要里程碑。量子霍尔效应及其后续的拓扑量子物态，如量子失常霍尔效应、量子自旋霍尔效应和陈绝缘态等，因其拓扑维护的鸿沟态传输特性，被认为有潜力成为低功耗量子电子器材的新式信息载体，能够战胜传统电子器材在面对外界搅扰时的问题。

　　但是，使用拓扑量子物态构建量子电子器材仍面对许多应战。这中心还包含怎样来完成选择性和准接连的量子态切换以及如安在器材中安稳完成多个量子态的共存和操作。为应对这些应战，南京大学物理学院的梁世军和缪峰教授团队与南京理工大学的程斌教授协作，经过构建双侧对齐的魔角石墨烯器材，成功观测到了电子型铁电性与陈绝缘体的共存，并提出并验证了噪声免疫的类脑核算计划。研讨团队经过准确控制栅压脉冲的幅值，完成了在同一器材中1280个准接连的铁电态，进一步使用陈绝缘态的量子化电导作为权重，成功展现了铁电陈绝缘体器材在具有噪声免疫特性的卷积神经网络中的潜力。这些研讨成果为根据拓扑鸿沟态的新式低功耗电子器材的开展供给了试验验证，为未来量子电子技能的使用和逐渐优化供给了有力支撑。

　　（1）试验初次展现了拓扑Chern绝缘体器材中的选择性和准接连铁电切换，这是一项重要的立异。研讨团队经过双侧对齐的魔角石墨烯器材构建，成功观测到了电子型铁电性与陈绝缘体的共存。

　　（2）试验经过准确控制栅压脉冲的幅值，完成了在有限磁场下，恣意一对Chern绝缘态之间的选择性非易失切换。在同一器材中，团队成功完成了1280个准接连的铁电态，这为量子电子器材的多态功能供给了新的可能性。

　　（3）进一步的研讨展现，使用陈绝缘态的量子化电导作为权重，初次在卷积神经网络中展现了铁电陈绝缘体器材的使用潜力。这一发现为开发具有噪声免疫特性的新式低功耗电子器材奠定了技能根底。

　　本文的科学在于探究拓扑量子资料与铁电效应的结合，特别是在DA-MATBG资料中观测到的范德华界面铁电性与拓扑边际态的共存。这不仅在量子资料研讨中拓荒了新的可能性，还初次展现了在莫尔异质结构中完成的正交磁电效应。经过准确控制栅压脉冲的起伏，研讨团队完成了在有限磁场条件下Chern绝缘态的选择性和确定性切换，以及准接连的霍尔电阻水平。这种立异不仅为量子电子器材规划供给了新的思路，还在神经形状核算中展现了拓扑量子资料作为信息载体的潜力。虽然现在的设备需求外部磁场以损坏时刻反演对称性，但这项研讨的控制办法和噪声免疫神经网络的使用具有广泛的适用性，能够推行到其他Chern绝缘体体系，乃至是零场条件下的状况。未来的研讨将集中于在无外部磁场的环境中完成拓扑量子资料的选择性铁电切换，这将为开发高容错性和低能耗的新式电子器材翻开全新的可能性。原文概况：Chen, M., Xie, Y., Cheng, B. et al. Selective and quasi-continuous switching of ferroelectric Chern insulator devices for neuromorphic computing. Nat. Nanotechnol. (2024).