Incredibile "unione quantistica" apre nuove prospettive per il calcolo del futuro

Un team di scienziati della Rutgers University-New Brunswick ha compiuto un passo avanti potenzialmente trasformativo nel campo della fisica quantistica, riuscendo ad unire due materiali precedentemente ritenuti "impossibili" in una struttura microscopica a strati. Questa innovativa "sandwich" a livello atomico, descritta sulla rivista Nano Letters, combina titanato di disprosio, noto come "ghiaccio di spin", con iridato di pirocloro, un "semimetallo magnetico". L'unione di questi due materiali dalle proprietà uniche apre inedite opportunità per lo sviluppo di tecnologie quantistiche avanzate.

Guidato dal professor Jak Chakhalian, il gruppo di ricerca ha dedicato quattro anni di intensa sperimentazione per mettere a punto il metodo di assemblaggio di questa struttura a strati. Il risultato è la creazione di un nuovo percorso per la progettazione di materiali quantistici bidimensionali artificiali, finora considerati irraggiungibili. Si spera che questa scoperta possa fornire importanti indicazioni per la futura realizzazione di dispositivi quantistici, sensori di nuova generazione e hardware per il calcolo.

Il titanato di disprosio ha attirato l'attenzione per la sua capacità di immagazzinare speciali spin che richiamano la disposizione delle molecole nel ghiaccio d'acqua. All'interno di questo reticolo cristallino possono manifestarsi elusive particelle chiamate monopoli magnetici, la cui esistenza in forma libera non è stata ancora osservata in natura. L'iridato di pirocloro, d'altra parte, è caratterizzato dalla presenza di fermioni di Weyl, quasiparticelle relativistiche che conducono elettricità e spin in modi particolari, conferendo al materiale una notevole risposta magnetica e robustezza elettronica.

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