"Confermando in modo conclusivo i fotoni emergenti e gli spinoni in Ce₂Zr₂O₇, forniamo alla comunità scientifica non solo risposte a un enigma storico, ma anche un terreno fertile per l'innovazione", ha affermato il professor Pengcheng Dai della Rice University.
In una scoperta epocale pubblicata il 19 giugno 2025, un team internazionale guidato dalla Rice University ha confermato l'esistenza di fotoni emergenti ed eccitazioni di spin frazionate all'interno del liquido di spin quantistico ossido di cerio e zirconio (Ce₂Zr₂O₇). Questa scoperta segna un significativo progresso nella fisica della materia condensata, identificando Ce₂Zr₂O₇ come una realizzazione tridimensionale di questo esotico stato quantistico.
I liquidi di spin quantistici, con le loro proprietà magnetiche uniche e il forte entanglement quantistico, affascinano i fisici da tempo. La scoperta di fotoni emergenti, che imitano il comportamento dei fotoni nei campi elettromagnetici, apre nuove strade per la trasmissione di segnali ultra-efficiente e l'elaborazione delle informazioni quantistiche. Il team ha utilizzato tecniche avanzate di scattering di neutroni polarizzati e misurazioni termodinamiche per confermare i propri risultati.
Le implicazioni di questa scoperta si estendono oltre la fisica fondamentale, offrendo un potenziale per progressi tecnologici. I liquidi di spin quantistici potrebbero svolgere un ruolo cruciale nell'elaborazione delle informazioni quantistiche grazie alla loro robustezza contro la decoerenza. Lo studio, finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, dalla Fondazione Gordon e Betty Moore e dalla Fondazione Robert A. Welch, ha coinvolto la collaborazione di importanti strutture in Europa e Nord America.