ظهرت تذبذبات كمومية بشكل مفاجئ في طبقة الغرافين الثنائية الملتوية، وهي تذبذبات لم يكن من المفترض وجودها وفقاً لجميع القواعد المعروفة لتأثير هول الخطي. وقد رصدها فيزيائيون صينيون بشكل مباشر في تجربة وأثبتوا أنها تنشأ عن الاستجابة غير الخطية للنظام.
أجرت مجموعة بقيادة جونشي دوان من معهد بكين للتكنولوجيا قياسات على عينات من طبقة الغرافين الثنائية الملتوية ذات زاوية دوران صغيرة. طبق العلماء مجالاً كهربائياً متغيراً وسجلوا التيار المستعرض الذي تغير بفترة تعتمد على المجال المغناطيسي. نُشرت النتائج في دورية Physical Review Letters في يونيو 2026.
يعطي تأثير هول العادي استجابة خطية: التيار يتناسب مع المجال. ولكن هنا ظهر حد تربيعي يخلق تذبذبات تشبه تأثير شوبنيكوف-دي هاس، لكنها تنشأ دون ملء مستويات لانداو بالمعنى المعتاد. تخيل بندولاً يتأرجح ليس فقط بسبب الدفعة، بل أيضاً بسبب كيفية تشويه الدفعة نفسها للمسار؛ هكذا تقوم اللاخطية «بأرجحة» الحالات الكمومية.
تسمح هذه التذبذبات بسبر الهندسة الكمومية للدوال الموجية للإلكترونات خارج نطاق التقريب الخطي. وهي مرتبطة بشكل مباشر بالخصائص الطوبولوجية والتفاعلات الإلكترونية القوية في أنظمة مواير للغرافين.
يوفر هذا الاكتشاف أداة جديدة لدراسة الأطوار الطوبولوجية والحالات المتفاعلة التي تشكل أساس مواد الكم المستقبلية. والآن أصبح من الممكن قياس المساهمات غير الخطية في الوقت الفعلي دون إتلاف العينة.
تؤكد النتائج المنشورة في دورية Physical Review Letters أن تأثير هول غير الخطي في الغرافين الملتوي يفتح نافذة على مجال كان يتعذر الوصول إليه سابقاً في الهندسة الكمومية.
