Di laboratorium pada suhu yang mendekati nol absolut, elektron dalam kristal CeRu₄Sn₆ berperilaku seolah-olah mengabaikan semua aturan sebelumnya. Sebuah kelompok peneliti internasional mencatat di sana fase semilogam topologis — keadaan yang hingga kini dianggap tidak kompatibel dengan rezim kekritisan kuantum.
Kekritisan kuantum muncul ketika suatu material berada di ambang transisi fase. Alih-alih berupa partikel biasa, elektron dijelaskan melalui fluktuasi kolektif yang menyerupai laut gelombang yang bergelora. Sebelumnya diyakini bahwa dalam "laut" semacam itu struktur topologis keadaan elektron yang stabil sama sekali tidak akan bertahan.
Eksperimen membantah anggapan tersebut. Para ilmuwan mendinginkan sampel CeRu₄Sn₆ hampir hingga nol dan mengalirkan arus melaluinya. Tanpa medan magnet luar apa pun, muncul efek Hall anomali — pembelokan pembawa muatan ke samping. Efek ini menjadi bukti langsung sifat topologis keadaan tersebut.
Fisikawan Qimiao Si dari Universitas Rice mencatat: fluktuasi kuantum yang kuat tidak menghancurkan topologi, melainkan justru membantu topologi terbentuk dan mengakar. Respons topologis maksimum teramati tepat di tempat ketidakstabilan elektron paling tinggi.
Penemuan ini membuka jalan bagi material baru yang memadukan kepekaan terhadap pengaruh luar dengan ketahanan sifat kuantum. Senyawa semacam itu dapat berguna dalam komputer kuantum, sensor presisi, dan elektronika hemat energi.
Para peneliti kini memeriksa apakah fase serupa juga terdapat pada senyawa lain.
