Neobvyklý supravodivý stav pozorovaný v materiálu ditelluridu uranu (UTe2) by mohl pomoci překonat známé problémy při vývoji kvantových počítačů.
Výzkumníci z laboratoře Macroscopic Quantum Matter Group na University College Cork (UCC) objevili jedinečné vlastnosti, které umožňují elektronům volně proudit bez odporu po jakémsi kvantovém tobogánu.
Tajná omáčka podle vědců spočívá v tom, že se elektrony spojují do dvojic a vytvářejí speciální tekutinu. UTe2 je zvláštní tím, že některé dvojice elektronů se chovají odlišně a vytvářejí v tekutině krystalickou strukturu zvanou párová hustotní vlna. Tento typ párování elektronů byl poprvé pozorován v roce 2016, ale zůstává nedostatečně pochopen.
A zdá se, že jde o docela velkou věc.
„Vzrušující je, že UTe2 se zdá být zcela novým druhem supravodiče,“ uvedl Joe Carroll, doktorand UCC, v článku, který objev zdokumentoval. „Fyzikové po takovém vodiči pátrají už celá desetiletí.“
Tým, který za objevem stojí, doufá, že jim poznání UTe2 pomůže lépe pochopit a rozložit další supravodivé materiály. To by mohlo být velkým přínosem pro vědu, zejména v medicíně, kde se supravodiče používají pro různé lékařské přístroje, jako jsou skenery magnetické rezonance. Dalším odhalením některých tajemství těchto materiálů bychom se mohli dočkat vývoje nových a vylepšených lékařských technologií
Vizualizace PDW stavu UTe2, Obrázek: UCC
UTe2 se zdá být novým typem supravodiče. Páry elektronů mají vlastní úhlový moment, což znamená, že se při párování otáčejí. Pokud se tato skutečnost potvrdí, bude UTe2 prvním nalezeným materiálem, který obsahuje vlnu hustoty elektronových párů s touto vlastností.
Proč bychom se měli zajímat o subatomární hokey pokey, které se odehrává uvnitř tohoto úžasného materiálu? No, protože vlastnosti UTe2 jsou důležité pro vývoj výkonnějších kvantových počítačů.
Kvantové počítače používají k ukládání informací kvantové bity (qubity). Nicméně qubity jsou křehké a snadno ztrácejí svůj kvantový stav, což omezuje dobu výpočtu. UTe2 může umožnit takový typ kvantových počítačů, kde qubity mohou během výpočtů udržovat svůj stav po neomezenou dobu. To by mohlo otevřít cestu ke stabilnějším a praktičtějším kvantovým počítačům.
Jinými slovy: Žádné další efemérní kvantové stavy znamenají spolehlivé kvantové počítače, které vydrží dostatečně dlouho, aby byly užitečné.
Výsledky výzkumníků představují postupný krok k dlouhodobému cíli, kterým je vybudování pokročilých kvantových počítačů. I když je zapotřebí dalšího výzkumu, práce týmu UCC poskytuje cenné poznatky o základních supravodivých vlastnostech UTe2. V širším smyslu jsou materiály jako UTe2 důležité pro pochopení toho, jak lze kvantové efekty využít pro počítačové aplikace.
Výpočet warpovou rychlostí by mohl být za rohem – za vzdáleným rohem – a nemusíte se bát, že by tito fyzikové hackli vaši peněženku s bitcoiny.
