Kuantum durumdaki malzemeler, fizik yasalarını zorlayan ve bilim insanlarına büyük potansiyel sunan egzotik özelliklere sahiptir. Ancak genellikle son derece hassas olup, işlev görmek için ultra düşük sıcaklıklar gerektirirler. Bu durum, bu malzemelerin ve özelliklerinin tam potansiyelini kullanma konusunda önemli bir engel teşkil etmektedir.

Louisiana State Üniversitesi'nden araştırmacılar, oda sıcaklığında kuantum davranışları sergileyebilen bir malzeme geliştirdi. Cam bir çip üzerine yerleştirilmiş ince bir altın filmden oluşan bu malzeme, mikroskobik desenlerle oyulmuştur. Bu yeni malzemenin oda sıcaklığında çalışmasının anahtarı, oda sıcaklığının getirdiği atomik düzeydeki bozulmaları aşarak, odak noktasını elektronlardan ve atomlardan fotonlara (ışık parçacıkları) kaydırmasıdır.

Bu malzeme, plazmonik metakristal olarak adlandırılıyor. Üzerinden geçen ışığın elektron dalgalanmaları (plazmonlar) oluşturması nedeniyle 'plazmonik', yapay olarak oluşturulmuş bir kristal olması nedeniyle de 'metakristal' deniyor. Malzemeye kazınan minik yarık desenleri, farklı foton gruplarının nasıl geçtiğini belirleyen yapay atomlar (meta-atomlar) görevi görüyor. Bu sayede, ışık çipe girip altın yüzeyinde ilerlerken meta-atomlar tarafından manipüle ediliyor ve yarıkların boyutu, şekli ve aralığı ayarlanarak kuantum düzeyde farklı sonuçlar elde edilebiliyor.

Bu yöntem, belirli kuantum ışık durumlarının daha az bozulmayla taşınabileceği anlamına geliyor. Araştırmacılar, bu 'sağlam taşıma' yeteneğinin, kuantum bilgilerini kriyojenik soğutmaya ihtiyaç duymadan bir noktadan diğerine güvenilir bir şekilde aktarmanın kapılarını açtığını belirtiyor. Bu, henüz bir konsept kanıtı keşfi olsa da, temel bilimin sağlam olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, bu yöntemlerin sadece bu malzemeyle sınırlı olmadığını ve diğer ekipler için bir yol haritası görevi görebileceğini ifade ediyor. Gelecekte, bu yeni plazmonik metakristalin güneş panellerinde ışık toplama verimliliğini artırmak için kullanılması planlanıyor.