Pekin Üniversitesi laboratuvarında fizikçiler sıra dışı bir deney gerçekleştirdi: kalınlığı yalnızca birkaç nanometre olan manyetik malzemeden ultra ince plakalar aldılar ve bunların içine adeta bir bıçakla ekmeği keser gibi derin oluklar açtılar.
Malzeme — MnBi₂Te₄ — düşük sıcaklıklarda ve manyetik alanda Chern izolatörü durumuna geçer. İç kısmı akım iletmez, ancak kenarlarında özel kuantum kanalları — kiral kenar durumları — oluşur. Bu kanallardaki elektronlar saçılmadan ve enerjilerini ısı olarak kaybetmeden kesinlikle tek yönde hareket eder.
Bilim insanları atomik kuvvet mikroskobunun iğnesiyle yapay hasarlar oluşturdular: genişliği 10 ile 450 nanometre arasında, uzunluğu 11 mikrometreye kadar olan ve malzemeyi baştan sona kesen oluklar. Görünüşe göre bu tür «çatlaklar» akım taşıyan yolları tamamen yok etmeliydi.
Ancak ölçümler gösterdi ki: akım, hasarları olukların yeni kenarları boyunca aşarak neredeyse kayıpsız akmaya devam etti. Bu, teorinin uzun zamandır öngördüğü ancak şimdi gerçek bir yıkıcı deneyde doğrulanan topolojik koruma özelliğinin doğrudan kanıtıdır.
Bu keşif gelecekteki kuantum çipleri için önemlidir. Günümüz işlemcileri, direnç nedeniyle enerjilerinin büyük bir kısmını ısınmaya harcar. Topolojik cihazlar asgari kayıplarla çalışabilir ve karmaşık devrelerin tasarımı ile montajında daha fazla özgürlük sağlayabilir.
Artık açık: ciddi mekanik hasarlar bile bu özel kuantum akımlarını durduramaz.
