石墨烯是典型的二維輕元素量子材料體系，具有優(yōu)越的量子特性?？茖W(xué)界在石墨烯體系中觀察到了許多量子現(xiàn)象和量子效應(yīng)，石墨烯已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理研究領(lǐng)域的重要量子體系，在未來量子信息、量子計(jì)算和量子通訊等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。如何獲得大尺寸單晶石墨烯是石墨烯研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)石墨烯工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。雖然利用化學(xué)氣相沉積方法（CVD）方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了米級(jí)多晶石墨烯薄膜的制備，但是米級(jí)單晶石墨烯薄膜技術(shù)還未被突破。

最近，在量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目的支持下，北京大學(xué)劉開輝研究員、俞大鵬院士、王恩哥院士及其合作者，繼2016年首次實(shí)現(xiàn)石墨烯單晶的超快生長之后，在米級(jí)單晶石墨烯的生長方面再次取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)將工業(yè)多晶銅箔轉(zhuǎn)化成了單晶銅箔，得到了世界上目前尺寸的單晶Cu（111）箔，利用外延生長技術(shù)和超快生長技術(shù)成功在20分鐘內(nèi)制備出世界尺寸（5×50 cm2）的外延單晶石墨烯材料。該研究結(jié)果為快速生長米級(jí)單晶石墨烯提供了必要的科學(xué)依據(jù)，為石墨烯單晶量子科技的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

該研究成果于2017年8月在《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）發(fā)表，并被選為封面文章。中國科學(xué)院沈陽金屬研究所成會(huì)明院士同期在Science Bulletin發(fā)表重點(diǎn)推薦評(píng)論文章。