Un nouvel état de la matière vient d'être observé pour la première fois

Les liquides de spins quantiques ouvrent de nouvelles perspectives dans le domaine de la confection de superordinateurs.

Solide, liquide et gazeux: on connaît les trois états classiques de la matière. Ce ne sont pourtant pas les seuls, et d'autres états plus exotiques existent, comme le plasma ou l'état superfluide. Désormais, il faut également en ajouter un autre: le liquide de spin quantique.

Cet état fait l'objet de spéculations diverses depuis des décennies, même s'il n'avait jamais été observé. C'est désormais chose faite, rapporte une étude de l'université de Harvard, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science.

Le liquide de spin quantique fait référence à des aimants magnétiques qui, contrairement à des aimants ordinaires, ne gèlent pas, même à très basse température et ne se stabilisent donc pas en un état solide aux propriétés magnétiques. Dans ce nouvel état de matière, les électrons sont désordonnés, d'où sa comparaison avec un liquide.

Le «spin quantique» désigne quant à lui l'orientation du moment cinétique porté par les particules, qui sont enchevêtrées par paires avec des spins opposés, explique Science Alert. Dans les aimants classiques, le spin des électrons est orienté dans la même direction –vers le haut ou vers le bas–, entraînant ce que l'on appelle le magnétisme. Dans les liquides de spins quantiques, un troisième électron entre en jeu, et met littéralement le bazar.

Avec l'introduction d'un troisième électron, les spins des électrons ne peuvent pas s'aligner dans une seule direction, ce qui crée un aimant appelé «frustré». Cette frustration magnétique crée un maintien du «désordre» des spins, ce qui permet la conservation de cet «état liquide», même à basse température, ajoute TrustmyScience.