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Un nuovo stato della materia, mai visto prima

Conoscerlo avvicina i futuri computer quantistici

06 aprile, 09:37
Rappresentazione grafica di un liquido di spin quantistico (fonte: Genevieve Martin, Oak Ridge National Laboratory) Rappresentazione grafica di un liquido di spin quantistico (fonte: Genevieve Martin, Oak Ridge National Laboratory)

E' stato osservato per la prima volta un misterioso nuovo stato della materia previsto circa 40 anni fa. Si chiama liquido di spin quantistico e porta le particelle che attualmente sono considerate i mattoni della materia, gli elettroni, a "rompersi in frammenti" e ad avere struttura magnetica mai vista in natura. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Materials, promette di avvicinare la realizzazione dei futuri computer quantistici, enormemente più potenti dei computer attuali.

Questo bizzarro stato della materia era stato previsto nel 1973 dal Nobel Philip Warren Anderson. Adesso è riuscito a osservarlo il gruppo di ricerca internazionale coordinato dagli Stati Uniti, con gli Oak Ridge National Laboratory. "Finora la fase della materia predetta da Anderson non era mai stata riprodotta sperimentalmente ed è un risultato importante perchè è stato osservato un fenomeno diverso da qualsiasi altro presente in natura", ha commentato il fisico Pasquale Calabrese, della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa) di Trieste.

Un primo passo importante in questa direzione, ha proseguito l'esperto, era stato fatto negli ultimi anni dalle università europee di Cambridge e Dresda, che hanno avuto il merito di individuare dove andare a cercare il nuovo fenomeno. Il materiale nel quale è stato visto per la prima volta si chiama cloruro di rutenio (RuCl3) ed è sottilissimo al punto da avere solo due dimensioni.

Mentre tutti i materiali finora noti tendono a formare strutture ordinate, in un liquido di spin quantistico le cose funzionano diversamente: anche se il materiale viene raffreddato fino ad avvicinarsi allo zero assoluto, le barre magnetiche che lo compongono continuano a formare una sorta di 'zuppa' caotica: non si allineano mai e ognuna fa quello che vuole. Questo materiale potrebbe quindi essere alla base dei futuri computer quantistici topologici, che utilizzano particelle che possono muoversi in due sole dimensioni spaziali.

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