ライス大学とウィーン工科大学の科学者たちは、大きな発見をしました。量子スピン液体(QSL)として知られる特殊な材料の中で、出現する光子と呼ばれる光の粒子を観測したのです。2025年6月に*Nature Physics*誌に掲載されたこのエキサイティングな発見は、量子物理学に対する私たちの考え方を変える可能性があります。
量子スピン液体は、珍しい材料です。その中では、原子内の小さな磁石である電子スピンは、非常に低温でも整列しません。代わりに、絡み合ったままで、一種の「磁性液体」を形成します。このアイデアは1973年に初めて提案されましたが、科学者たちは実際にそれが起こるのを見ました。彼らは、セリウムジルコネート酸化物(Ce₂Zr₂O₇)と呼ばれる材料に対して、偏極中性子散乱と呼ばれる技術を使用しました。これは、3Dの「量子スピン氷」のようなものです。
この発見は、驚くべき量子特性を持つ材料を作成し、制御するのに役立つ可能性があるため、非常に重要です。量子スピン液体は、超強力で耐故障性の量子コンピューターや、損失なしでエネルギーを伝送する技術を構築するために使用される可能性があります。この研究は、量子特性を持つ新しい材料を設計する上で大きな一歩であり、私たちが知っている技術に革命をもたらす可能性があります。