Fisikawan Universitas Rice telah mencapai terobosan dalam memahami logam aneh, material yang menentang aturan konvensional listrik dan magnet, menggunakan ilmu informasi kuantum. Diterbitkan dalam Nature Communications, studi ini mengungkapkan peningkatan belitan elektron pada titik kritis, menawarkan wawasan tentang perilaku material yang penuh teka-teki ini.
Dipimpin oleh Qimiao Si, tim menggunakan informasi Fisher kuantum (QFI) untuk mengukur evolusi interaksi elektron dalam kondisi ekstrem. Penelitian mereka menunjukkan bahwa belitan elektron, fenomena kuantum inti, mencapai puncaknya pada titik kritis kuantum—transisi antara dua keadaan materi.
Dalam logam konvensional, elektron bergerak secara terprediksi, tetapi logam aneh menunjukkan resistansi listrik dan perilaku yang tidak biasa pada suhu rendah. Berfokus pada model kisi Kondo, para peneliti melacak kehilangan kuasipartikel ke belitan spin elektron menggunakan QFI, menemukan bahwa belitan mencapai puncaknya pada titik kritis kuantum.
Pendekatan ini mengintegrasikan ilmu informasi kuantum dengan fisika materi terkondensasi, menandai arah baru dalam penelitian material. Perhitungan teoretis selaras dengan data hamburan neutron inelastis, memperkuat peran belitan kuantum dalam perilaku logam aneh.
Memahami logam aneh dapat merevolusi jaringan listrik dengan memungkinkan transmisi energi yang lebih efisien, karena hubungannya dengan superkonduktor suhu tinggi. Studi ini juga menunjukkan penerapan alat informasi kuantum ke material eksotis lainnya, yang berpotensi meningkatkan teknologi kuantum di masa depan.