In laboratoria in China heeft een uiterst dunne film van een topologische isolator met toegevoegde magnetische atomen een theoretische voorspelling werkelijkheid laten worden. De elektronen bewegen hier langs de randen van het materiaal, als op een ideale snelweg, zonder energie aan warmte te verliezen. Juist dit experiment uit 2013, uitgevoerd door een groep onder leiding van Xue Qikun, noemt Clarivate een van de belangrijkste kanshebbers voor de Nobelprijs voor natuurkunde 2026.
Het gewone kwantum-hall-effect vereist een sterk extern magnetisch veld om elektronen langs de randen weerstandsloos te laten ‘dansen’. De anomale versie kan zonder: de interne magnetische ordening van het materiaal schept zelf de nodige voorwaarden. Het resultaat is een gekwantiseerde geleiding, evenredig met gehele getallen — een verschijnsel dat men voorheen in laboratoriumomstandigheden zonder gigantische magneten vrijwel onbereikbaar achtte.
Xue Qikun en collega’s kweekten atomair dunne films waarin spin-baanwisselwerking en magnetische onzuiverheden samen een topologische fase voortbrachten. Metingen toonden karakteristieke weerstandsplateaus, al zonder extern veld. Dit is niet louter mooie fysica: het effect opent de weg naar elektronische apparaten die een veelvoud minder energie verbruiken dan de huidige.
Stelt u zich een smartphone of een servercentrum voor waarin de stroom vrijwel verliesvrij vloeit. Zulke materialen zouden de basis kunnen vormen voor uiterst efficiënt geheugen en logische elementen, met minder warmteontwikkeling en lagere elektriciteitsrekeningen. Het werk van Xue Qikun leverde experimenteel bewijs voor ideeën die eerder alleen op papier bestonden, en inspireerde honderden daaropvolgende onderzoeken wereldwijd.
Clarivate merkt op dat sinds 2002 al 89 wetenschappers van hun lijsten de Nobelprijs hebben gekregen. De voorspelling garandeert geen bekroning dit jaar — de prijs komt vaak met vertraging — maar onderstreept: de ontdekking van Xue Qikun heeft het beeld al veranderd van hoe men kwantumtoestanden van materie zonder externe ‘krukken’ kan beheersen.
Als de prijs juist hem ten deel valt, is dat een erkenning van niet alleen één experiment, maar van een hele richting — de topologische elektronica, die het energieverbruik van toekomstige apparaten kan omkeren.
