Le cristal d'herbertsmithite, semblable à un gâteau en couches de cuivre et de bore, se comporte comme une échelle : les spins du cuivre sont alignés en deux lignes parallèles reliées par des barreaux. À très basse température, ces spins ne se figent pas dans un ordre magnétique ordinaire, mais forment un état quantique particulier — comme une foule qui n'arrive pas à se mettre d'accord sur la direction à prendre et qui piétine sur place, tout en étant reliée par des fils invisibles.

Dans la nouvelle expérience, les physiciens ont appliqué à l'herbertsmithite un champ magnétique minuscule — seulement 0,17 tesla, plus faible que le champ d'un aimant sur une porte de réfrigérateur. Sous ce champ, les excitations de spin, appelées triplons, se sont soudainement « condensées » : de nombreuses particules se sont fondues en une seule onde quantique, comme des gouttes d'eau qui se rassemblent en une flaque. C'est la première fois qu'une telle chose a été réalisée dans une structure en échelle, et non dans de simples dimères.

Les mesures de chaleur, de déformation magnétique et de diffusion de neutrons ont montré que l'hypothèse précédente d'un ordre magnétique à champ nul était erronée. Au lieu de cela, l'herbertsmithite reste quantiquement désordonnée, et la faible anomalie à basse température n'est pas une transition vers l'ordre, mais un croisement progressif entre deux états désordonnés.

Cette découverte offre un nouvel outil pour ajuster avec précision les états quantiques : en faisant varier le champ de zéro à 8,2 tesla, on peut faire passer le système de manière continue par un point critique quantique. L'herbertsmithite devient une plateforme où les fluctuations quantiques dominent, et c'est un pas vers les matériaux quantiques contrôlables de l'avenir.