कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स की प्रयोगशाला में एक साधारण अमीनो अम्ल ने अप्रत्याशित रूप से क्वांटम सामग्री को ऐसे तापमान पर इलेक्ट्रॉनों के विशेष क्रमबद्ध व्यवहार को बनाए रखने में मदद की, जिसे पहले असंभव माना जाता था। बात टैंटलम डाइसल्फ़ाइड की हो रही है — केवल तीन परमाणुओं की मोटाई वाली अति-पतली परतों से बनी एक सामग्री। अत्यधिक ठंड में इसमें तथाकथित समानुपाती आवेश-घनत्व तरंग उत्पन्न होती है: इलेक्ट्रॉन अव्यवस्थित रूप से नहीं, बल्कि समन्वित रूप से चलते हैं, क्रिस्टल जालक के पैटर्न को दोहराते हुए।
सामान्यतः यह क्वांटम अवस्था तापमान के ऋण 57 °C से ऊपर जाते ही लुप्त हो जाती है। परमाणुओं के तापीय कंपन नाज़ुक व्यवस्था को शीघ्र ही नष्ट कर देते हैं। श्यांगफ़ेंग दुआन के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने टैंटलम डाइसल्फ़ाइड की परतों में आर्जिनीन के अणु जोड़े — आर्जिनीन उन बीस मानक अमीनो अम्लों में से एक है जिनसे प्रोटीन बनते हैं। परिणाम चौंकाने वाला निकला: इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति धन 57 °C तक बनी रही।
आर्जिनीन टैंटलम डाइसल्फ़ाइड के क्रिस्टल जालक में पहेली के एक आदर्श टुकड़े की तरह फ़िट बैठ गया। उसका आकार और आवेशों का वितरण सामग्री की परतों के बीच के अंतरालों से ठीक-ठीक मेल खाता था। अन्य दो परखे गए अमीनो अम्लों ने ऐसा प्रभाव नहीं दिया। कंप्यूटर गणनाओं ने पुष्टि की: यही ज्यामितीय और इलेक्ट्रॉनिक «संयोग» कमरे के तापमान पर और उससे भी अधिक तापमान पर क्वांटम अवस्था को स्थिर बनाता है।
यह खोज केवल मूलभूत विज्ञान के लिए ही महत्वपूर्ण नहीं है। ऐसी सामग्रियों में इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति का उपयोग नए प्रकार की ऊर्जा-बचत करने वाली स्मृति बनाने के लिए किया जा सकता है, जहाँ सूचना सामान्य आवेश में नहीं, बल्कि क्वांटम गुणों में संचित रहती है। फ़िलहाल यह केवल एक संभावना है, परंतु यह विधि — जीवन के अणुओं का उपयोग अकार्बनिक क्रिस्टलों को नियंत्रित करने के लिए करना — क्वांटम सामग्रियों के डिज़ाइन में एक नया मार्ग खोलती है।
शोधकर्ता अन्य अणुओं की जाँच करने और यह समझने की योजना बना रहे हैं कि क्या इसी प्रकार अतिचालकता या अन्य क्वांटम प्रभावों को भी स्थिर किया जा सकता है। यदि यह दृष्टिकोण सफल रहा, तो नए विचित्र यौगिकों की खोज के बजाय वैज्ञानिक पहले से ज्ञात कार्बनिक «चाबियों» को आवश्यक अकार्बनिक «तालों» के लिए चुन सकेंगे।
एक साधारण अमीनो अम्ल, जो पहले केवल जीव विज्ञान से जुड़ा माना जाता था, अब क्वांटम भौतिकी को क्रायोजेनिक प्रयोगशालाओं की सीमाओं से आगे निकलने में मदद कर रहा है।
