Un inusual estado superconductor observado en el material ditellururo de uranio (UTe2) podría ayudar a superar conocidos retos en el avance de la informática cuántica.
Investigadores del laboratorio del Grupo de Materia Cuántica Macroscópica del University College Cork (UCC) descubrieron estas propiedades únicas, que permiten a los electrones fluir libremente sin resistencia por una especie de tobogán cuántico.
Según los investigadores, la salsa secreta consiste en que los electrones se unen por parejas para formar un fluido especial. El UTe2 es especial, ya que algunos dúos de electrones actúan de forma diferente, formando una estructura cristalina llamada Onda de Densidad de Pares dentro del fluido. Este tipo de emparejamiento de electrones se observó por primera vez en 2016, pero sigue siendo poco conocido.
Y esto parece ser algo muy importante.
«Lo emocionante es que UTe2 parece ser un tipo totalmente nuevo de superconductor», dijo Joe Carroll, investigador de doctorado de la UCC, en el artículo que documentó el descubrimiento. «Los físicos llevan décadas buscando uno así».
El equipo que está detrás del descubrimiento confía en que aprender más sobre el UTe2 les ayude a entender y descifrar mejor otros materiales superconductores. Esto podría ser de gran ayuda para la ciencia, sobre todo en medicina, donde los superconductores se utilizan en diversos dispositivos médicos, como los escáneres de resonancia magnética. Si se siguen desvelando algunos de los misterios de estos materiales, podríamos ver cómo se desarrollan tecnologías médicas nuevas y mejoradas
Visualización del estado PDW de UTe2, Imagen: UCC
UTe2 parece ser un nuevo tipo de superconductor. Los pares de electrones tienen momento angular intrínseco, lo que significa que giran cuando se emparejan. De confirmarse, UTe2 sería el primer material que contiene una onda de densidad de pares de electrones con esta propiedad.
¿Por qué deberíamos preocuparnos por el «hokey pokey» subatómico que ocurre en el interior de este maravilloso material? Pues porque las propiedades del UTe2 son relevantes para el desarrollo de ordenadores cuánticos más potentes.
Los ordenadores cuánticos utilizan bits cuánticos (qubits) para almacenar información. Sin embargo, los qubits son delicados y pierden su estado cuántico con facilidad, lo que limita el tiempo de cálculo. El UTe2 puede permitir un tipo de computación cuántica en la que los qubits mantengan su estado indefinidamente durante los cálculos. Esto podría allanar el camino hacia ordenadores cuánticos más estables y prácticos.
Dicho de otro modo: No más estados cuánticos efímeros significa ordenadores cuánticos fiables que permanezcan el tiempo suficiente para ser útiles.
Los hallazgos de los investigadores suponen un paso adelante hacia el objetivo a largo plazo de construir ordenadores cuánticos avanzados. Aunque es necesario seguir investigando, el trabajo del equipo de la UCC aporta información valiosa sobre las propiedades superconductoras fundamentales del UTe2. En términos más generales, materiales como el UTe2 son importantes para comprender cómo pueden aprovecharse los efectos cuánticos en aplicaciones informáticas.
La computación a velocidad de vértigo podría estar a la vuelta de la esquina -una esquina muy lejana- y no hay por qué preocuparse de que estos físicos pirateen su monedero Bitcoin.
