Un état supraconducteur inhabituel observé dans le matériau ditelluride d’uranium (UTe2) pourrait aider à surmonter des difficultés bien connues dans l’avancement de l’informatique quantique.
Des chercheurs du laboratoire Macroscopic Quantum Matter Group de l’University College Cork (UCC) ont découvert ces propriétés uniques, qui permettent aux électrons de circuler librement et sans résistance le long d’une sorte de toboggan quantique.
Selon les chercheurs, la sauce secrète consiste à réunir les électrons par paires pour former un fluide spécial. UTe2 est spécial, car certains duos d’électrons agissent différemment, formant une structure cristalline appelée onde de densité de paires à l’intérieur du fluide. Ce type d’appariement d’électrons a été observé pour la première fois en 2016, mais reste mal compris.
Et il semble que ce soit très important.
« Ce qui est passionnant, c’est que l’UTe2 semble être un tout nouveau type de supraconducteur », explique Joe Carroll, chercheur doctorant à l’UCC, dans l’article qui documente la découverte. « Les physiciens sont à la recherche d’un tel supraconducteur depuis des décennies.
L’équipe à l’origine de cette découverte espère que le fait d’en savoir plus sur l’UTe2 l’aidera à mieux comprendre et décomposer d’autres matériaux supraconducteurs. Cela pourrait être un énorme avantage pour la science, en particulier en médecine où les supraconducteurs sont utilisés pour divers appareils médicaux tels que les scanners IRM. En perçant certains des mystères de ces matériaux, nous pourrions voir apparaître de nouvelles technologies médicales améliorées
Visualisation de l’état PDW de UTe2, Image : UCC
UTe2 semble être un nouveau type de supraconducteur. Les paires d’électrons ont un moment angulaire intrinsèque, ce qui signifie qu’elles tournent lorsqu’elles s’apparient. Si cette découverte est confirmée, UTe2 serait le premier matériau contenant une onde de densité de paires d’électrons dotée de cette propriété.
Pourquoi devrions-nous nous intéresser à l’agitation subatomique qui règne à l’intérieur de ce merveilleux matériau ? Parce que les propriétés de l’UTe2 sont importantes pour le développement d’ordinateurs quantiques plus puissants.
Les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques (qubits) pour stocker des informations. Cependant, les qubits sont fragiles et perdent facilement leur état quantique, ce qui limite le temps de calcul. L’UTe2 pourrait permettre un type d’informatique quantique dans lequel les qubits peuvent conserver leur état indéfiniment pendant les calculs. Cela pourrait ouvrir la voie à des ordinateurs quantiques plus stables et plus pratiques.
En d’autres termes : La fin des états quantiques éphémères signifie des ordinateurs quantiques fiables qui restent en place suffisamment longtemps pour être utiles.
Les résultats obtenus par les chercheurs constituent une étape supplémentaire vers l’objectif à long terme de construction d’ordinateurs quantiques avancés. Bien que d’autres recherches soient nécessaires, les travaux de l’équipe de l’UCC fournissent des indications précieuses sur les propriétés supraconductrices fondamentales de l’UTe2. Plus généralement, les matériaux comme l’UTe2 sont importants pour comprendre comment les effets quantiques peuvent être exploités pour des applications informatiques.
L’informatique à grande vitesse pourrait bien être à nos portes – des portes lointaines – et il n’y a pas lieu de s’inquiéter du piratage de votre portefeuille Bitcoin par ces physiciens.
