Ce théorème est connu depuis plus de 40 ans, mais ses implications pour les matériaux quantiques sont encore à l'étude. Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley et de l'Université du Colorado à Boulder ont montré que le théorème de Lieb-Schultz-Mattis peut être utilisé pour comprendre les propriétés d'une classe de matériaux quantiques appelés matériaux de Kitaev.
Les matériaux Kitaev doivent leur nom au physicien russe Alexei Kitaev, qui a proposé leur existence pour la première fois en 2006. Ces matériaux se caractérisent par leur fort couplage spin-orbite, qui est l'interaction entre les spins des électrons et leur mouvement orbital. Cette interaction donne lieu à un certain nombre de propriétés inhabituelles, notamment la capacité d'héberger des fermions Majorana, qui sont des quasiparticules qui se comportent comme leurs propres antiparticules.
Dans leur étude, les chercheurs ont montré que le théorème de Lieb-Schultz-Mattis pouvait être utilisé pour expliquer l'existence de fermions de Majorana dans les matériaux de Kitaev. Ils ont également montré que le théorème peut être utilisé pour prédire les propriétés d'autres matériaux de Kitaev qui n'ont pas encore été découverts.
Ces découvertes constituent une avancée significative dans la compréhension des matériaux quantiques. Ils fournissent un nouvel outil aux chercheurs pour concevoir et fabriquer des matériaux dotés de propriétés spécifiques. Cela pourrait conduire au développement de nouvelles technologies, telles que les ordinateurs quantiques et les dispositifs spintroniques.
L'étude est publiée dans la revue Physical Review Letters.
