Scoperta Quantistica: Svelato un Nuovo Stato 'Metà Ghiaccio, Metà Fuoco', Potenziale per il Calcolo Quantistico

Un nuovo stato della materia, soprannominato 'metà ghiaccio, metà fuoco', è stato scoperto all'interno di un composto magnetico, Sr3CuIrO6, da fisici del Brookhaven National Laboratory (USA) nel 2024. Questa scoperta si basa sull'identificazione nel 2016 di uno stato 'metà fuoco, metà ghiaccio' nello stesso materiale, composto da stronzio, rame, iridio e ossigeno. La chiave di questa svolta risiede nel concetto di 'frustrazione', che descrive le interazioni tra particelle vicine. Il team ha scoperto che, all'interno di un intervallo di temperatura ristretto, lo stato del materiale si inverte completamente. Nello stato 'metà fuoco, metà ghiaccio', gli spin degli elettroni sugli atomi di rame sono disordinati, simili a fiamme, mentre gli spin dell'iridio sono congelati in posizione. Al contrario, nel nuovo stato 'metà ghiaccio, metà fuoco', gli spin del rame si ordinano e gli spin dell'iridio diventano caotici. Questa reversibilità, identificata dai ricercatori Weiguo Yin e Alexei Tsvelik, è fondamentale per sfruttare potenzialmente Sr3CuIrO6 nella scienza dell'informazione quantistica e nella microelettronica. La capacità di controllare con precisione le transizioni di fase potrebbe sbloccare nuove possibilità tecnologiche nel regno quantistico, portando potenzialmente a progressi nel calcolo quantistico e nella spintronica. Yin sottolinea che la comprensione delle transizioni tra stati esotici è fondamentale per la fisica della materia condensata e la scienza dei materiali, con il potenziale per guidare importanti progressi tecnologici.