自旋的大小（电子角动量的自由度）为整数时的低温状态称为霍顿态。在这种状态下，自旋之间存在强纠缠（通过状态叠加而出现的不同量子之间的相关效应），两个量子位（量子计算的信息单元）附着在位于一维链两端的两个自旋上。 ) 等价于自由度。

　此外，从基础科学和工程应用两个方面都期待开发积极利用这种状态的量子计算机。另一方面，霍顿状态的再现需要整数自旋，而实现这一点的元素非常有限，因此目前还没有积极尝试。

　K2Cu3O (SO4) 3 （矿物名称：Fedotovite）是在堪察加半岛的托尔巴奇克火山中发现的一种矿物。课题组根据其结构特点，人工合成了这种材料，命名为“共享边四面体量子自旋簇链”，并通过实验和理论研究了室温附近至4K以下的内磁。结果发现，保持四面体簇（由6个铜离子形成）与硫酸根离子发生一维相互作用，从而实现霍尔登态。此外，发现只有当侧共享四面体的数量是偶数时，霍尔顿态才可能表现为低温态。

　通过概括这一发现，我们还提供了人为再现霍顿状态的指南。未来，预计将构建更灵活的量子计算机设计指南。

纸张信息：[物理评论快报] 边缘共享四面体自旋簇链中基于簇的霍尔丹态：Fedotovite K2Cu3O (SO4) 3