Oltre 1.600 candidati per i materiali quantistici del futuro

Un catalogo di quasi 9mila materiali 2D , dallo spessore di un atomo, spiana la strada ai dispositivi quantistici del futuro. In questa lista, le cui voci possono essere considerate come una sorta di mattoncini da costruzione, sono stati individuati i 1.600 più promettenti da combinare insieme per costruire nuovi simulatori quantistici per riprodurre e studiare il comportamento di sistemi quantistici complessi. Il risultato è stato ottenuto da due studi correlati, uno dei quali pubblicato sulla rivista Science, guidati dall'Università spagnola dei Paesi Baschi Upv/Ehu, dal centro di ricerca spagnolo Donostia International Physics Center (Dipc) e dalla Princeton University statunitense. Riuscire a costruire questi materiali dotati di proprietà impossibili da ottenere altrove permetterebbe di rispondere a nuove domande di fisica .

Le due ricerche si basano sulla twistronica , il nuovo campo che studia come, variando la torsione tra strati sovrapposti di materiali 2D , è possibile modificare drasticamente il comportamento degli elettroni , ottenendo proprietà quantistiche completamente nuove .
Il primo lavoro , coordinato da Luis Elcoro della Upv/Ehu, ha realizzato il catalogo di quasi 9mila materiali, descrivendone in dettaglio le proprietà elettroniche.
Il secondo coordinato da Andrei Bernevig di Princeton e Dipc, permette di scegliere quali materiali combinare insieme e come ruotarli uno rispetto all'altro per ottenere il risultato desiderato.

"Abbiamo cercato materiali la cui struttura elettronica fosse sufficientemente semplice da permetterci di comprendere quali effetti potesse produrre la torsione", afferma Yi Jiang del Dipc, primo autore del secondo articolo. "Il valore di un catalogo risiede in ciò che le persone possono farne", aggiunge Nicolas Regnault di Princeton, Flatiron Institute e Scuola Normale Superiore di Parigi, co-autore del primo articolo: "Con questo, i ricercatori possono confrontare le strutture elettroniche, selezionare i candidati per la fisica che desiderano studiare e formulare le proprie domande".