El investigador B. Andrei Bernevig recibe el Europhysics Prize 2023 concedido por la EPS

B. Andrei Bernevig, profesor Ikerbasque visitante del Donostia International Physics Center (DIPC) y profesor de Física en la Universidad de Princeton (Estados Unidos), ha sido galardonado con el Europhysics Prize de la EPS por sus valiosas aportaciones a la clasificación, predicción y descubrimiento de novedosos materiales cuánticos topológicos. Es la primera vez que uno de nuestros investigadores recibe este prestigioso premio.

El Europhysics Prize de la EPS es uno de los premios europeos más prestigiosos en el campo de la física de la materia condensada. El premio fue concedido por primera vez en 1975 y esta es la 40ª edición. Se otorga en reconocimiento a un descubrimiento, avance o aportación relevante y bien identificable en el ámbito de la física de la materia condensada, ya sea de uno o más investigadores, y dicha aportación representa la excelencia científica según la opinión del comité de selección.

Según B. Andrei Bernevig, "la investigación reconocida por este premio no habría sido posible sin la colaboración internacional de algunas instituciones. Científicos de Princeton, DIPC, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), École Normale Supérieure y Max Planck Institute han colaborado estrechamente durante más de una década. La investigación ha consistido en el desarrollo de métodos analíticos —recurriendo al papel y el bolígrafo para recopilar datos— con el fin de clasificar y predecir la topología de las funciones de onda cuánticas del electrón, aplicarla en algoritmos para los 1651 grupos de simetría que existen en la naturaleza, así como predecir los números topológicos de unos 100.000 materiales. Estos están ya disponibles en https://www.topologicalquantumchemistry.com/.”.

"Tanto Luis Elcoro y Mois Arroyo, de la Universidad del País Vasco, como Maia Vergniory, del DIPC, han desempeñado un papel esencial en este programa de investigación teórica, al igual que lo han hecho Barry Bradlyn, Jennifer Cano y Zhijun Wang de Princeton, Nicolas Regnault de la École Normale Supérieure y Yuanfeng Xu de Max Planck", añade Bernevig. Asimismo, "nuestra colaboración va creciendo de año en año en nuevos campos —metales Kagome, ondas de densidad de carga y acoplamiento electrón-fonón—- con grupos experimentales (Santiago Blanco Canosa) y teóricos (Ion Errea y Fernando de Juan) del DIPC y la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Un programa de tal magnitud ha sido posible gracias al compromiso que han mostrado desde el principio investigadores de Princeton, el DIPC y otras instituciones. Refleja realmente lo que se puede conseguir con colaboraciones internacionales que reciben un buen apoyo. En la esfera aplicada, Claudia Felser de Max Planck, la otra investigadora que ha sido galardonada con el premio Europhysics, también está colaborando activamente con el DIPC, aumentando y proporcionando las muestras para el trabajo experimental sobre metales Kagome de Santiago Blanco Canosa, del DIPC".

Uno de los temas más candentes actualmente en la física de la materia condensada es la topología y, concretamente, los materiales cuyas propiedades son controladas por su topología, un área en la que se pueden extraer reglas de diseño universales partiendo de consideraciones matemáticas y teóricas grupales. Bernevig es pionero a nivel internacional en este campo y es el responsable del desarrollo de reglas de diseño generales que han llevado a la predicción de miles de nuevos compuestos topológicos y a la materialización experimental de muchos de estos. Para avanzar en muchas aplicaciones actuales, desde la informática cuántica a la catálisis, la termoelectricidad, los superconductores y la detección, hace falta descubrir materiales cuánticos novedosos. Se han encontrado nuevas clases de materiales cuánticos en aislantes y semimetales cuyas propiedades pueden indexarse por el concepto matemático de la topología no trivial.

Tras obtener las medallas de oro y plata en la Olimpiada Internacional de Física cuando era un adolescente, Bernevig se graduó por la Universidad de Stanford en 2001, donde trabajó bajo la supervisión de Bob Laughlin obteniendo la licenciatura en Física y un máster en Matemáticas. Se doctoró en la Universidad de Stanford bajo la supervisión de Shoucheng Zhang y continuó como investigador posdoctoral en el Center for Theoretical Physics de la Universidad de Princeton, donde actualmente es profesor. Su trabajo sobre los estados topológicos de la materia comienza con la predicción inicial de los estados Hall cuánticos de espín en HgTe. Su trabajo teórico para clasificar materiales cuánticos basándose en principios topológicos de la función de onda del electrón ha sido posible gracias a la colaboración, durante una década, de un grupo de alumnos e investigadores posdoctorales de Princeton con un profesor de la École Normale Supérieure y un equipo de investigadores senior y junior de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y del Donostia International Physics Center, donde Bernevig es profesor Ikerbasque visitante.