研究者らが材料中の隠れた量子幾何学を実験的に観測し、電子を重力が光を曲げるのと同様に導くことを確認した。この発見は、2つの酸化物材料の界面で行われ、量子エレクトロニクスと超伝導の進展につながる可能性がある。Science誌に掲載された結果は、長年理論化されてきた効果が現実で確認されたことを強調している。
量子材料は、原子スケールの物理法則で動作し、より高速なエレクトロニクスと効率的なエネルギー流れを約束する。ジュネーブ大学（UNIGE）、サレルノ大学、イタリアのCNR-SPIN研究所のチームが、これらの材料の重要な特徴である量子計量を発見した。この計量は、量子空間の曲がり具合を記述し、電子の経路に影響を与え、アインシュタインの重力が光を歪めるのと同様である。約20年前の理論的アイデアで、これまで実験的に検出するのが難しかった。「量子計量の概念は約20年前に遡るが、長らく純粋に理論的な構築物と見なされてきた。最近になってようやく、科学者らが物質の性質に対するその具体的な効果を探求し始めた」と、UNIGE量子物質物理学科長のアンドレア・カヴィリア教授は語った。研究者らは、量子研究で知られるストロンチウム・チタネートとランタン・アルミニウム酸化物の境界でこの効果を観測した。彼らは強力な磁場を用いて電子の軌道を歪め、計量の存在を明らかにした。主要著者のUNIGE研究員ジャコモ・サラ氏は、「その存在は、量子計量と固体に印加される強力磁場の複合影響下で電子軌道がどのように歪むかを観測することで明らかにできる」と説明した。この研究はScience誌（DOI: 10.1126/science.adq3255）に詳細に掲載されており、量子計量が多くの材料で一般的であることを示している。これにより、光学、電子、輸送特性のより精密な測定が可能になる。カヴィリア氏は、「これらの発見は、多様な材料における量子幾何学の探求と活用に向けた新たな道を開き、数テラヘルツ周波数で動作する次世代エレクトロニクス、超伝導、光-物質相互作用に大きな影響を与える」と付け加えた。このような洞察は、トランジスタと現代コンピューティングを可能にした量子物理の基盤を築き、エネルギー損失のない超高速デバイスへの道を開く可能性がある。
