Mottness ist eine isolierende Gesamtqualität, die den Antiferromagnetismus verstärkt und in der Physik der kondensierten Materie für Mott-Isolatoren (MI) untersucht wird. MIs sind nach Sir Nevill Francis Mott benannt, einem englischen Physiker des 20. Jahrhunderts, der 1977 den Nobelpreis für Physik erhielt. Mott-Isolatoren sind ein einzigartiger Zustand von normalerweise unterkühlten Materieproben, die als Supraleiter untersucht werden, die in der Bandlückentheorie metallische Merkmale aufweisen sollten , wirken aber aufgrund von Elektron-Elektron-Wechselwirkungen tatsächlich als Isolatoren. Als verstärkende Eigenschaft des Antiferromagentismus ist Mottness ein allgemeiner Begriff, der alle bisher unbekannten physikalischen Eigenschaften umfasst, die den antiferromagnetischen Zustand erhöhen. Diese Eigenschaften können physikalische Beobachtungen wie eine Änderung der Green-Funktion in der Vielteilchentheorie und zwei Vorzeichenwechsel des Hall-Koeffizienten für Spannungsunterschiede über einen Leiter umfassen.
Die Untersuchung der Mottness und des Mott-Isolators sind ab 2011 aufgrund ihrer Anwendung in Bereichen wie dem der Hochtemperatur-Supraleiter von zunehmendem Interesse für die physikalische Forschung. Traditionell wurde Mottness erforscht, indem ein Gas wie Rubidium auf einen Zustand nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt und das Gas sowohl optisch als auch magnetisch eingeschlossen wurde. Dieser Aggregatzustand ist als Bose-Einstein-Kondensat bekannt und besitzt einzigartige Eigenschaften wie die Fähigkeit, Licht beim Durchgang von Photonen fast bis zum Stillstand zu verlangsamen. Die einzelnen eingeschlossenen Teilchen sind als Bosonen bekannt, aber weitere Untersuchungen seit 2008 deuten darauf hin, dass ein Mott-Isolator auch zum Einfangen von Fermionen verwendet werden kann und zu einem komplexeren optischen Gitter führt, das Hochtemperatur-Supraleitung unterstützt.
Das optische Gitter, das die Merkmale des Mott-Isolators zeigt, wird erzeugt, indem drei Laserstrahlen so gelenkt werden, dass sie sich im Bose-Einstein-Kondensat als Superfluid (SF) schneiden. Der Quantenzustand des Materials kann dann durch Einstellen der Leistung der Laser oder der charakteristischen Dichte des Kondensats selbst so abgestimmt werden, dass er einzelne Übergangsbereiche von SF- zu MI-Qualität aufweist. Eine solche physikalische Erforschung der Mottness hat das Potenzial, eine Reihe von quantenoptischen Zuständen in SF- bis MI-Materie zu erzeugen, die auf Befehl Lichtpulse emittieren können. Theoretisch wird eine solche Forschung schließlich den Weg zur Entwicklung optischer Quantencomputer-Mikroprozessoren ebnen, die Hunderte Millionen Mal schneller wären als aktuelle Mikroprozessoren. Der Mikroprozessor selbst würde auf subatomarer Ebene auf Quantenlogik-Gattern aufbauen, was ihn um viele Größenordnungen kleiner macht als die kleinsten Transistoren, die ab 2011 in Computerchips existieren.