Nel laboratorio dell'Università di Pechino i fisici hanno condotto un esperimento insolito: hanno preso lastre ultrasottili di materiale magnetico spesse appena pochi nanometri e vi hanno letteralmente inciso dei solchi profondi, come un coltello nel pane.
Il materiale — MnBi₂Te₄ — a basse temperature e in un campo magnetico passa allo stato di isolante di Chern. Al suo interno non conduce corrente, ma ai bordi si formano speciali canali quantistici — stati di bordo chirali. Gli elettroni in essi si muovono rigorosamente in una sola direzione, senza disperdersi e senza perdere energia sotto forma di calore.
Gli scienziati, con l'ago di un microscopio a forza atomica, hanno praticato danni artificiali: solchi di larghezza da 10 a 450 nanometri e lunghezza fino a 11 micrometri, che tagliavano il materiale da parte a parte. A quanto pareva, tali «crepe» avrebbero dovuto distruggere completamente i percorsi conduttivi.
Tuttavia le misurazioni hanno mostrato che la corrente continuava a fluire quasi senza perdite, aggirando i danni lungo i nuovi bordi dei solchi. È una prova diretta della protezione topologica — una proprietà che la teoria aveva previsto da tempo, ma che ora è confermata in un vero e proprio esperimento distruttivo.
La scoperta è importante per i futuri chip quantistici. I processori moderni spendono una parte enorme dell'energia in riscaldamento a causa della resistenza. I dispositivi topologici potrebbero funzionare con perdite minime, offrendo maggiore libertà nella progettazione e nell'assemblaggio di circuiti complessi.
Ora è chiaro: nemmeno gravi danni meccanici sono in grado di fermare queste speciali correnti quantistiche.
