一层原子厚的材料有多神奇？两层二维材料轻轻旋转一个角度，为什么会产生全新量子现象？量子计算机与普通计算机有什么不同？未来芯片是否可能由二维材料制造？

5月23日，“追星就追科学家”校园公益科普活动走进武汉经济技术开发区第一中学（朱光亚科技中学）。上海交通大学物理与天文学院教授李听昕带来题为《二维材料：凝聚态物理研究的新乐园》的科普讲座，带领师生走近二维材料与量子世界。

李听昕正在进行报告分享。未来论坛供图，下同

李听昕介绍，量子力学起源于人类对微观世界的探索，如今已深刻影响现代生活。手机和计算机中的晶体管，激光、核磁共振等技术，都与量子力学密切相关。

“凝聚态物理，就是把量子力学应用到由大量粒子组成的凝聚态物质中。”李听昕解释，单个原子、单个电子的行为相对容易理解，但当大量粒子聚集在一起，便可能涌现出新的物理现象。

他借用诺贝尔物理学奖得主安德森的名言“More is different”（多者异也）说明凝聚态物理的魅力。正是在大量粒子相互作用的系统中，超导、分数量子霍尔效应等奇妙现象才得以出现。

李听昕重点介绍了二维材料。2004年，科学家用普通胶带从石墨中剥离出只有一层碳原子厚的石墨烯，由此开启二维材料研究新时代。除了石墨烯，半导体、超导体、磁性材料、拓扑材料等，都可能以二维层状材料形态存在。

李听昕正在分享石墨烯发现的历史。

如今，科学家还可以像搭积木一样，把不同二维材料逐层堆叠，制造人工量子结构。李听昕把这一过程形容为“原子乐高”——通过选择不同材料、改变堆叠顺序和旋转角度，研究者可能获得自然界中原本不存在的新物态。近年来备受关注的“魔角石墨烯”和莫尔超晶格研究，正是这一方向的代表。

李听昕还介绍了团队在转角二维材料领域的工作。当两层二维半导体材料以特定角度堆叠时，材料中的电子行为会发生深刻变化，甚至可能出现分数量子反常霍尔效应等全新量子现象。

“两弹一星功勋奖章”获得者朱光亚院士之子、原国防科工委系统工程研究所研究员朱明远也来到活动现场。他结合自己长期从事软件系统研发的经历，与同学们交流科学探索与工程实践中的思考。

朱明远与现场同学互动。

“追星就追科学家”校园公益科普活动由未来论坛、科大讯飞、奇点未来基金会联合发起。本次活动由科大讯飞主办。