Siapa pun yang pernah mempelajari Kucing Schrödinger akan memiliki gambaran bagus tentang betapa rumitnya mekanika kuantum bagi para amatir. Namun bagi para peneliti, ini adalah salah satu bidang penelitian yang paling menarik.

Dalam mekanika kuantum, aturan sederhana fisika biasa tentang gravitasi dan listrik tidak berlaku. Fakta bahwa para peneliti di Universitas Beras menemukan materi kuantum baru di Houston, Texas — namun yang pada dasarnya belum ada. Alasannya: Mereka tidak menciptakan materi, tetapi hanya mengembangkan model fisik teoritis.

Fermion Weyl berperilaku mirip dengan partikel cahaya

Para peneliti yang mempresentasikan hasilnya di “Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional“ diterbitkan, menjelaskan bahwa apa yang disebut sifat “semimetal Weyl-Kondo” sama dengan material lain yang menunjukkan perilaku kuantum yang aneh. Dalam hal ini, aneh artinya: Sifat dan perilaku elektromagnetiknya tidak dapat dijelaskan dengan fisika klasik.

Namun mekanika kuantum masih penting bagi kehidupan kita sehari-hari: Ketika superkonduktor mencapai suhu sekitar nol mutlak, hambatan listriknya turun dengan cepat. Hal ini memungkinkan arus terus berlanjut tanpa superkonduktor itu sendiri memanas.

Pada tahun 1980-an, para ilmuwan menemukan bahwa superkonduktor tertentu dapat mengangkut listrik ke suhu yang sangat tinggi tanpa hambatan, sehingga sangat efisien. Superkonduktor adalah material kuantum, seperti semimetal Weyl-Kondo baru yang ditemukan para ilmuwan.

Fermion Weyl aneh karena mereka berperilaku tanpa massa, meskipun mereka bermassa. Sifat ini karena energinya tidak bergantung pada massa, yang berarti mereka terlihat seperti foton — partikel ringan — memiliki. Sama seperti partikel cahaya, mereka tidak memiliki massa, namun tetap bergerak sangat lambat. Superkonduktor diyakini mampu menghantarkan arus listrik melalui interiornya menggunakan fermion Weyl. Keberadaan fermion Weyl sudah dimungkinkan 2015 hampir pasti dapat ditelusuri ke semimetal yang disebut “Tantalum arsenida”.

Efek Kondo menjelaskan kontaminasi kimia pada logam magnetik

Para ilmuwan di Rice University kini telah menciptakan model material kuantum jenis baru yang dicirikan oleh fermion Weyl. Efek Kondo – yang antara lain memunculkan nama semimetal Weyl-Kondo – menjelaskan bahwa elektron di dalam logam magnet terkadang tersebar akibat kontaminasi kimia. Hal ini mengubah kemampuan material untuk menahan arus listrik. Seperti yang diduga para ilmuwan, efek Kondo adalah cikal bakal fermion Weyl.

Jika hal tersebut belum cukup rumit bagi Anda, para ilmuwan baru saja mengembangkan model semimetal Weyl-Kondo — Namun, tidak ada semimetal Weyl-Kondo yang ditemukan. Inilah pekerjaan yang masih menanti mereka.