Emergente fotonen gevonden in quantum spinvloeistof

"Door definitief emergente fotonen en spinonen in Ce₂Zr₂O₇ te bevestigen, voorzien we de wetenschappelijke gemeenschap niet alleen van antwoorden op een historische puzzel, maar ook van een vruchtbare bodem voor innovatie", aldus professor Pengcheng Dai van Rice University. In een baanbrekende ontdekking die op 19 juni 2025 werd gepubliceerd, bevestigde een internationaal team onder leiding van Rice University het bestaan van emergente fotonen en gefractioneerde spin-excitaties binnen de quantum spinvloeistof cerium-zirkoniumoxide (Ce₂Zr₂O₇). Deze bevinding markeert een aanzienlijke vooruitgang in de fysica van gecondenseerde materie en identificeert Ce₂Zr₂O₇ als een driedimensionale realisatie van deze exotische quantumtoestand. Quantum spinvloeistoffen, met hun unieke magnetische eigenschappen en sterke quantumverstrengeling, fascineren natuurkundigen al lange tijd. De ontdekking van emergente fotonen, die het gedrag van fotonen in elektromagnetische velden nabootsen, opent nieuwe wegen voor ultra-efficiënte signaaloverdracht en quantum informatieverwerking. Het team gebruikte geavanceerde gepolariseerde neutronenverstrooiingstechnieken en thermodynamische metingen om hun bevindingen te bevestigen. De implicaties van deze ontdekking reiken verder dan de fundamentele fysica en bieden potentieel voor technologische vooruitgang. Quantum spinvloeistoffen zouden een cruciale rol kunnen spelen in quantum informatieverwerking vanwege hun robuustheid tegen decoherentie. De studie, gefinancierd door het Amerikaanse Department of Energy, de Gordon and Betty Moore Foundation en de Robert A. Welch Foundation, omvatte samenwerking van grote faciliteiten in Europa en Noord-Amerika.