Odkryto emergentne fotony w cieczy spinowej kwantowej

„Ostatecznie potwierdzając emergentne fotony i spinony w Ce₂Zr₂O₇, zapewniamy społeczności naukowej nie tylko odpowiedzi na historyczną zagadkę, ale także żyzną glebę dla innowacji” – powiedział profesor Pengcheng Dai z Rice University. W przełomowym odkryciu opublikowanym 19 czerwca 2025 roku, międzynarodowy zespół kierowany przez Rice University potwierdził istnienie emergentnych fotonów i ułamkowych wzbudzeń spinowych w cieczy spinowej kwantowej tlenku ceru i cyrkonu (Ce₂Zr₂O₇). Odkrycie to stanowi znaczący postęp w fizyce materii skondensowanej, identyfikując Ce₂Zr₂O₇ jako trójwymiarową realizację tego egzotycznego stanu kwantowego. Ciecze spinowe kwantowe, ze swoimi unikalnymi właściwościami magnetycznymi i silnym splątaniem kwantowym, od dawna fascynują fizyków. Odkrycie emergentnych fotonów, które naśladują zachowanie fotonów w polach elektromagnetycznych, otwiera nowe możliwości dla ultra-wydajnej transmisji sygnału i przetwarzania informacji kwantowej. Zespół wykorzystał zaawansowane techniki rozpraszania neutronów polaryzowanych i pomiary termodynamiczne w celu potwierdzenia swoich ustaleń. Implikacje tego odkrycia wykraczają poza fizykę fundamentalną, oferując potencjał dla postępu technologicznego. Ciecze spinowe kwantowe mogą odgrywać kluczową rolę w przetwarzaniu informacji kwantowej ze względu na ich odporność na dekoherencję. Badanie, finansowane przez Departament Energii USA, Fundację Gordona i Betty Moore oraz Fundację Roberta A. Welcha, obejmowało współpracę z głównymi ośrodkami w Europie i Ameryce Północnej.