El cristal de herbertsmithita, parecido a un pastel de capas de cobre y boro, se comporta como una escalera: los espines de cobre se alinean en dos líneas paralelas unidas por travesaños. A temperaturas muy bajas, estos espines no se congelan en un orden magnético ordinario, sino que forman un estado cuántico especial, como una multitud que no logra ponerse de acuerdo sobre hacia dónde ir y se queda dando vueltas, pero todos conectados por hilos invisibles.
En el nuevo experimento, los físicos aplicaron a la herbertsmithita un campo magnético diminuto, de solo 0,17 teslas, más débil que el campo de un imán de nevera. Con ese campo, las excitaciones de espín, llamadas triplones, se 'condensaron' de repente: muchas partículas se fusionaron en una única onda cuántica, como gotas de agua que se juntan en un charco. Es la primera vez que se logra esto en una estructura de escalera, y no en dímeros simples.
Las mediciones de calor, deformación magnética y dispersión de neutrones mostraron que la hipótesis previa de un orden magnético a campo nulo era errónea. En cambio, la herbertsmithita permanece cuánticamente desordenada, y la débil anomalía a baja temperatura no es una transición al orden, sino un cruce suave entre dos estados desordenados.
Este descubrimiento ofrece una nueva herramienta para ajustar con precisión los estados cuánticos: variando el campo de cero a 8,2 teslas, se puede llevar al sistema suavemente a través de un punto crítico cuántico. La herbertsmithita se convierte en una plataforma donde dominan las fluctuaciones cuánticas, y esto es un paso hacia los materiales cuánticos controlables del futuro.
La temperatura a la que se observa la condensación de triplones es de aproximadamente un kelvin, es decir, solo un grado por encima del cero absoluto. Para comparar: la temperatura del helio líquido, donde se observó por primera vez la superfluidez, es de 2,17 kelvin.