2026年9月28日——扭转电子学已成为材料领域的一种新炼金术。通过选择原子级薄的层、将其堆叠并改变它们的相对角度，研究人员可以创造出原始组分中并不存在的电子行为。扭转石墨烯和过渡金属二硫族化合物已经产生了超导性和分数陈绝缘体——具有分数电荷激发的态。物理学最活跃的前沿领域之一如今怀有一个登月式的雄心：设计出全新形式的量子物质。

新一类扭转材料不断带来电子如何运动和相互作用的新规则——不同的哈密顿量——以及新型量子模拟器。一个研究团队最近 《自然》上关于M点扭转的研究 表明，改变起始电子结构如何开启不同的物理。因此，探索其他原子架构可能揭示当今熟悉平台无法触及的量子态和模型。

如今，在9月24日发表于《科学》的两篇 背靠背 论文中，一个国际合作团队既提供了构建模块，也为这一广阔搜索提供了指南。第一篇绘制了近9000种二维条目的电子结构和拓扑，无论它们是否具有拓扑性。第二篇识别出1600多个可供扭转的候选材料，它们具有不同的电子起始点，有望实现全新类型的量子模拟器。

“每一类新的扭转材料都让我们有机会提出一个关于量子物质的不同问题。我们希望超越我们所知的少数平台，探索其他层和其他扭转可能实现的巨大物理范围，”普林斯顿大学物理学教授、两项研究的共同作者B. Andrei Bernevig说。

每个可供扭转的候选材料都是一种晶体，必须在其块体化合物中生长出来。

“每种化合物都要求其自身的生长条件，因此我们逐一处理它们。候选材料清单就是这样变成其他团队可以测量的样品的，”莱斯大学物理学和天文学教授、第二篇论文的共同作者Emilia Morosan说。