Mottness è una qualità isolante complessiva che migliora l’antiferromagnetismo ed è studiata nella fisica della materia condensata per gli isolanti Mott (MI). I MI prendono il nome da Sir Nevill Francis Mott, un fisico inglese del XX secolo che vinse il Premio Nobel per la fisica nel 20. Gli isolanti Mott sono uno stato unico di campioni di materia solitamente superraffreddata studiati come superconduttori che, nella teoria del band gap, dovrebbero mostrare caratteristiche metalliche , ma, a causa delle interazioni elettrone-elettrone, agiscono effettivamente come isolanti. Come qualità che migliora l’antiferromagentismo, mottness è un termine generale che include tutte le proprietà fisiche precedentemente sconosciute che aumentano lo stato antiferromagnetico. Queste proprietà possono includere osservazioni fisiche come un cambiamento nella funzione di Green nella teoria dei molti corpi e due cambiamenti di segno del coefficiente di Hall per le differenze di tensione attraverso un conduttore.
Lo studio del mottness e dell’isolante Mott sono di crescente interesse per la ricerca fisica a partire dal 2011 per la loro applicazione in campi come quello dei superconduttori ad alta temperatura. Tradizionalmente, il mottness è stato studiato raffreddando un gas come il rubidio a uno stato vicino a quello dello zero assoluto e confinando il gas sia otticamente che magneticamente. Questo stato della materia è noto come condensato di Bose-Einstein e possiede qualità uniche come la capacità di rallentare la luce fino quasi a fermarsi quando i fotoni lo attraversano. Le singole particelle confinate sono note come bosoni, ma ulteriori ricerche a partire dal 2008 indicano che un isolante di Mott può essere utilizzato anche per intrappolare i fermioni e portare a un reticolo ottico più complesso che supporta la superconduttività ad alta temperatura.
Il reticolo ottico che mostra le caratteristiche dell’isolatore di Mott viene creato dirigendo tre raggi laser ad intersecarsi nel condensato di Bose-Einstein come superfluido (SF). Lo stato quantico del materiale può quindi essere sintonizzato per avere regioni di transizione individuali di qualità SF a MI regolando la potenza dei laser o la densità caratteristica del condensato stesso. Tale ricerca fisica sul mottness ha il potenziale per creare una gamma di stati quantistici nella materia da SF a MI che possono emettere impulsi luminosi su comando. In teoria, tale ricerca alla fine aprirà la strada alla creazione di microprocessori per computer quantistici ottici che sarebbero centinaia di milioni di volte più veloci degli attuali microprocessori. Il microprocessore stesso sarebbe costruito su porte logiche quantistiche a livello subatomico, rendendole di molti ordini di grandezza più piccole dei transistor più piccoli che esistono nei chip dei computer a partire dal 2011.