Pesquisadores da Universidade de Pittsburgh fizeram avanços na compreensão da matéria quântica correlacionada estudando estados topológicos para avançar a computação quântica, um método que utiliza a força de átomos e moléculas para tarefas computacionais.
Através de sua pesquisa, Vincent W. Liu e a sua equipa têm estudado graus de liberdade orbital e nano átomos perto do zero absoluto em redes ópticas (um conjunto de lasers de onda estacionária) para entender melhor novos estados quânticos da matéria. Desta investigação surgiu um surpreendente semimetal topológico.
Desde a descoberta do efeito Hall quântico por Klaus Van Klitzing em 1985, pesquisadores como Liu têm estado particularmente interessados em estudar os estados topológicos da matéria, isto é, propriedades do espaço inalteradas sob deformações contínuas ou distorções, tais como flexão e alongamento. O efeito Hall quântico provou que quando um campo magnético é aplicado perpendicularmente ao sentido em que uma corrente está a fluir através de um metal, uma tensão é desenvolvida no terceira direcção perpendicular. O trabalho de Liu resultou em resultados semelhantes ainda que notavelmente diferentes.
"Nunca esperámos um resultado como este, com base em estudos anteriores", disse Liu”. Ficámos surpreendidos ao descobrir que um sistema tão simples poderia revelar-se como um novo tipo de estado topológico; um isolante que partilha as mesmas propriedades de um estado Hall quântico em materiais sólidos"
"Este novo estado quântico é muito reminiscente de alguns estados Hall", disse Liu. "Partilha a mesma aparência da superfície, mas o mecanismo é completamente diferente: Este estado quase-Hall é impulsionado pela interacção e não por um campo magnético aplicado."
Liu diz que esta matéria líquida pode potencialmente levar a computadores quânticos topológicos e novos dispositivos quânticos para telecomunicações quânticas topológicas.