Indiase onderzoekers ontdekken nieuwe methode voor het detecteren van topologische invarianten in kwantummaterialen

Stel je een donut en een koffiekop voor. Ze lijken misschien verschillend, maar in de wereld van de topologie zijn ze fundamenteel hetzelfde omdat ze allebei één gat hebben. Indiase onderzoekers hebben nu een soortgelijk concept toegepast op het kwantumrijk, en een revolutionaire methode onthuld voor het detecteren van verborgen eigenschappen in exotische materialen. Onderzoekers van het Raman Research Institute (RRI) in India, onder leiding van professor Dibyendu Roy en PhD-onderzoeker Kiran Babasaheb Estake, hebben een nieuwe aanpak ontwikkeld die momentum-space spectral function (SPSF) analyse wordt genoemd. Deze methode stelt wetenschappers in staat om topologische invarianten in kwantummaterialen, zoals topologische isolatoren en supergeleiders, indirect te visualiseren en te identificeren zonder directe observatie. Deze doorbraak, gepubliceerd in Physical Review B, heeft diepgaande implicaties voor de volgende generatie technologieën. Het zou de weg kunnen vrijmaken voor vooruitgang in quantum computing, fouttolerante elektronica en energiezuinige systemen. "We hebben aan de hand van verschillende voorbeelden aangetoond dat de spectrale functie ook signaturen bevat over de topologie van een systeem", aldus Estake, die het potentieel van de studie voor brede toepassing benadrukt. Traditionele methoden waren afhankelijk van Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES). De ontdekking van het RRI-team toont aan dat spectrale functies inherent topologische signaturen bevatten. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor het verkennen en classificeren van kwantummaterialen, waardoor de positie van India in de voorhoede van het onderzoek naar de fysica van de gecondenseerde materie wordt versterkt.