ブラウン大学とミシガン大学の研究者たちは、これまで理論物理学者の熱狂的な夢に限られていたトリックを成功させた。彼らは、銀の微粒子を宇宙のレゴブロックのように配置して、新しい物質の相を作り出し、安定化させた。この研究はジャーナル『Science』に掲載され、金属に見られる2つの一般的な結晶配列間の変換中に一瞬現れる中間構造状態を捉えたもので、その状態はあまりにも一瞬で存在するため、科学者たちはその存在を推測することしかできなかった。

新しく作られた材料は、ただエキゾチックに見えるだけでなく、異常な光学挙動、特に深強光-物質結合を示し、銀ナノ粒子内の電子が光波と同期して振動し、量子力学的に絡み合う。驚くべきことに、この効果は室温で発生し、これはサハラ砂漠でペンギンが繁栄しているようなものだ。研究者たちは、これが最終的に量子コンピューティングや他の量子情報技術に役立つ可能性があると示唆している。なぜなら、世界が必要としているのは、ここにありながらここにないものを同時に計算する方法だからだ。

この微細な驚異を構築するために、チームは切頂八面体の形状をした銀ナノ粒子を合成した。彼らはそれを「メコン」と呼び、ダイヤモンドの角を切り落としたような14面体の形状をしている。主著者の長岡康孝氏とチームは、加熱条件を調整してさまざまな丸みを持つメコンを生成し、次にそれらを長い分子鎖でコーティングして、粘着性のコネクターとして機能させ、粒子がより大きな秩序構造（ナノ粒子超格子）に自己組織化できるようにした。

「私たちの研究は、子供たちがレゴブロックで遊ぶのに少し似ています」と、ブラウン大学の化学准教授で共著者のオウ・チェン氏は、おそらく「風船とレンガのようなもの」以来最も親しみやすい科学の比喩で語った。チームは、分子コーティングが、西山水-ワッサーマン経路（金属が面心立方格子（FCC）と体心立方格子（BCC）の結晶配列間で遷移する主要なモデル）によって予測された遷移構造に一致する配置を安定化する上で重要な役割を果たすことを発見した。

「材料科学者は長い間、金属中のFCCとBCCの量を制御する方法に関心を持ってきましたが、これらの相間の遷移は非常に不安定であるため研究が困難でした」と、ミシガン大学の共著者ティム・ムーア氏は述べた。「これらの構造を観察できるようになったことは、材料科学における基本的な進歩です。」この研究は、国立科学財団とエネルギー省からの小さな山のような助成金によって支援された。なぜなら、新しい物質の相を発見するのは安くないからだ。

「新しい物質の相を特定できるたびに、新しい応用が生まれるでしょう」とチェン氏は付け加えた。これは、「作れば彼らが来る」という科学的な言い換えであり、その「彼ら」が量子コンピューターや高度なセンサーであると仮定している。