Un equipo de científicos de la Universidad de Tohoku y la Agencia Japonesa de Energía Atómica (JAEA) ha conseguido controlar por primera vez un fenómeno cuántico poco convencional conocido como estado Hall no lineal cuántico-geométrico (QgNLH) a través del uso de corriente eléctrica. Este logro supone un avance significativo en el campo de la física del estado sólido y la manipulación de materiales cuánticos.
El fenómeno QgNLH está asociado a propiedades de transporte eléctrico no lineales vinculadas a la geometría cuántica del sistema y tiene un origen profundamente ligado a la estructura electrónica y magnética del material. Hasta ahora, controlar este estado mediante estímulos eléctricos había sido un desafío por la complejidad de la interacción entre las características de spin y la topología del cristal.
Los investigadores hicieron uso de un imán antiferromagnético quirales eléctricamente conmutable, un tipo especial de material magnético en el que los momentos magnéticos de los átomos se ordenan de manera antiparalela con una estructura asimétrica que permite cambiar su configuración mediante corriente eléctrica. Gracias al acoplamiento entre esta configuración de spin y el estado QgNLH, lograron manipular de forma precisa esta respuesta cuántica mediante la aplicación de corriente eléctrica. 
Este avance abre nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos cuánticos electrónicos y espintrónicos (que utilizan el spin de los electrones para el procesamiento y almacenamiento de información) mucho más eficientes y versátiles. El control eléctrico directo de estados cuánticos complejos en materiales magnéticos puede dar lugar a tecnologías con mayor velocidad, menor consumo energético y nuevos mecanismos de almacenamiento de datos basados en efectos cuánticos.
Además, este descubrimiento amplía el conocimiento sobre la relación entre la estructura de spin y las propiedades topológicas y geométricas en materiales cuánticos, un campo que combina física cuántica, magnetismo y ciencia de materiales para comprender fenómenos emergentes con potencial tecnológico.
Los resultados alcanzados por el equipo de la Universidad de Tohoku y la JAEA representan un paso crucial en la exploración y manipulación de estados cuánticos no convencionales mediante estímulos eléctricos, un área que continuará evolucionando y aportando innovaciones en el diseño de dispositivos cuánticos y nuevos materiales funcionales.
