「Ce₂Zr₂O₇における出現光子とスピンオンを決定的に確認することにより、私たちは科学コミュニティに歴史的なパズルへの答えを提供するだけでなく、イノベーションのための肥沃な土壌を提供します」と、ライス大学のPengcheng Dai教授は述べています。
2025年6月19日に発表された画期的な発見において、ライス大学を筆頭とする国際チームは、量子スピン液体セリウムジルコニウム酸化物（Ce₂Zr₂O₇）内で出現光子と分数化されたスピン励起の存在を確認しました。この発見は、凝縮系物理学における重要な進歩を示し、Ce₂Zr₂O₇をこのエキゾチックな量子状態の三次元的な実現として特定しています。
独自の磁気特性と強力な量子もつれを持つ量子スピン液体は、長い間物理学者を魅了してきました。電磁場における光子の振る舞いを模倣する出現光子の発見は、超効率的な信号伝送と量子情報処理のための新たな道を開きます。チームは、高度な偏極中性子散乱技術と熱力学測定を使用して、彼らの発見を確認しました。
この発見の影響は、基礎物理学を超えて広がり、技術的進歩の可能性を提供します。量子スピン液体は、デコヒーレンスに対する堅牢性から、量子情報処理において重要な役割を果たす可能性があります。米国エネルギー省、ゴードン・アンド・ベティ・ムーア財団、およびロバート・A・ウェルチ財団からの資金提供を受けたこの研究には、ヨーロッパと北米の大規模施設からの協力が含まれていました。