Odkrycie kwantowe: Ujawniono nowy stan „pół-lodu, pół-ognia”, potencjał dla informatyki kwantowej

Fizycy z Brookhaven National Laboratory (USA) odkryli w 2024 roku nowy stan materii, nazwany „pół-lodu, pół-ognia”, w związku magnetycznym Sr3CuIrO6. Odkrycie to bazuje na ich identyfikacji z 2016 roku stanu „pół-ognia, pół-lodu” w tym samym materiale, składającym się ze strontu, miedzi, irydu i tlenu. Kluczem do tego przełomu jest koncepcja „frustracji”, opisująca interakcje między sąsiednimi cząstkami. Zespół odkrył, że w wąskim zakresie temperatur stan materiału całkowicie się odwraca. W stanie „pół-ognia, pół-lodu” spiny elektronów na atomach miedzi są nieuporządkowane, przypominając płomienie, podczas gdy spiny irydu są zamrożone na miejscu. Odwrotnie, w nowo odkrytym stanie „pół-lodu, pół-ognia” spiny miedzi stają się uporządkowane, a spiny irydu stają się chaotyczne. Ta odwracalność, zidentyfikowana przez badaczy Weiguo Yin i Alexei Tsvelik, ma kluczowe znaczenie dla potencjalnego wykorzystania Sr3CuIrO6 w kwantowej nauce o informacji i mikroelektronice. Zdolność do precyzyjnego kontrolowania przemian fazowych może odblokować nowe możliwości technologiczne w sferze kwantowej, potencjalnie prowadząc do postępów w informatyce kwantowej i spintronice. Yin podkreśla, że zrozumienie przejść między egzotycznymi stanami ma zasadnicze znaczenie dla fizyki materii skondensowanej i materiałoznawstwa, z potencjałem napędzania znaczącego postępu technologicznego.