במעבדה של אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, חומצת אמינו רגילה סייעה באופן בלתי צפוי לחומר קוונטי לשמור על התנהגות מסודרת מיוחדת של אלקטרונים בטמפרטורה שנחשבה בעבר לבלתי אפשרית. מדובר בטנטלום דיסולפיד — חומר העשוי משכבות דקות במיוחד בעובי שלושה אטומים בלבד. בקור קיצוני נוצרת בו מה שמכונה גל צפיפות מטען קוהרנטי: האלקטרונים נעים לא באופן כאוטי אלא בתיאום, תוך חזרה על תבנית הסריג הגבישי.
בדרך כלל מצב קוונטי כזה נעלם ברגע שהטמפרטורה עולה מעל מינוס 57 °C. תנודות תרמיות של אטומים הורסות במהירות את הסדר השברירי. החוקרים, בראשותו של שיאנגפנג דואן, הוסיפו לשכבות טנטלום דיסולפיד מולקולות ארגינין — אחת מעשרים חומצות האמינו התקניות שמהן בנויים חלבונים. התוצאה הייתה מדהימה: התנועה המסודרת של האלקטרונים נשמרה עד לפלוס 57 °C.
הארגינין התאים לסריג הגבישי של טנטלום דיסולפיד כמו חלק פאזל מושלם. גודלו ופיזור המטענים שלו התאימו בדיוק למרווחים בין שכבות החומר. שתי חומצות אמינו אחרות שנבדקו לא הניבו אפקט כזה. חישובים ממוחשבים אישרו: דווקא ה"התאמה" הגיאומטרית והאלקטרונית היא שמעניקה יציבות למצב הקוונטי בטמפרטורת החדר ואף בטמפרטורה גבוהה יותר.
הגילוי חשוב לא רק למדע הבסיסי. בתנועה מסודרת של אלקטרונים בחומרים כאלה אפשר להשתמש ליצירת זיכרון חסכוני באנרגיה מסוג חדש, שבו המידע נשמר לא במטען רגיל אלא בתכונות קוונטיות. לעת עתה זו רק אפשרות עתידית, אך השיטה — שימוש במולקולות של חיים כדי לכוונן גבישים אי-אורגניים — פותחת דרך חדשה בעיצוב חומרים קוונטיים.
החוקרים מתכננים לבדוק מולקולות אחרות ולהבין אם באותו אופן אפשר לייצב מוליכות-על או אפקטים קוונטיים אחרים. אם הגישה תעבוד, במקום לחפש תרכובות אקזוטיות חדשות יוכלו המדענים להתאים "מפתח" אורגני ידוע ל"מנעולים" אי-אורגניים רצויים.
חומצת אמינו פשוטה, שנקשרה בעבר רק לביולוגיה, מסייעת כעת לפיזיקה הקוונטית לצאת מגבולות המעבדות הקריוגניות.
