Para fisikawan telah mengungkap orde magnetik halus dalam fase pseudogap material kuantum, yang berpotensi menjelaskan jalan menuju superkonduktivitas. Menggunakan simulator kuantum ultradingin, para peneliti mengamati pola magnetik persisten yang selaras dengan suhu pembentukan pseudogap. Temuan ini dapat memajukan pengembangan superkonduktor suhu tinggi untuk teknologi hemat energi.
Superkonduktivitas, fenomena di mana material menghantarkan listrik tanpa hambatan, menjanjikan revolusi dalam transmisi daya dan komputasi kuantum. Namun, pada superkonduktor suhu tinggi, transisi ke keadaan ini sering melibatkan fase perantara misterius yang disebut pseudogap, di mana elektron menunjukkan perilaku tidak biasa dan konduktivitas berkurang. Studi baru menantang pandangan lama tentang pseudogap ini. Para peneliti menemukan bahwa bahkan setelah doping—menghilangkan elektron untuk mengubah material—mengganggu orde magnetik yang tampak, pola magnetik tersembunyi dan universal bertahan pada suhu sangat rendah. Pola ini sangat mirip dengan suhu di mana pseudogap muncul, menunjukkan bahwa magnetisme memainkan peran krusial dalam menyiapkan panggung untuk superkonduktivitas. Penemuan ini berasal dari eksperimen yang mensimulasikan model Fermi-Hubbard dengan atom litium yang didinginkan hingga seperbiliun derajat di atas nol absolut dalam kisi optik yang dibentuk oleh laser. Menggunakan mikroskop gas kuantum, tim menangkap lebih dari 35.000 gambar atom individu, mengungkap korelasi di antara hingga lima partikel—jauh melampaui studi berfokus pasangan tipikal. «Korelasi magnetik mengikuti pola universal tunggal ketika diplot terhadap skala suhu tertentu,» kata penulis utama Thomas Chalopin dari Max Planck Institute of Quantum Optics. «Dan skala ini sebanding dengan suhu pseudogap, titik di mana pseudogap muncul.» Karya ini dibangun di atas prediksi teoretis dari makalah Science 2024 dan melibatkan kolaborasi antara eksperimentalis di Max Planck Institute di Jerman dan teoretikus di Center for Computational Quantum Physics di New York, yang dipimpin oleh Antoine Georges. «Sungguh luar biasa bahwa simulator analog kuantum berbasis atom ultradingin sekarang dapat didinginkan hingga suhu di mana fenomena kolektif kuantum rumit muncul,» catat Georges. Temuan tersebut, diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences pada 2026, memberikan tolok ukur untuk model pseudogap dan menyoroti nilai kemitraan teori-eksperimen dalam menyelidiki materi kuantum.
