Un insolito stato superconduttivo osservato nel materiale ditelluride di uranio (UTe2) potrebbe aiutare a superare sfide ben note nel progresso dell’informatica quantistica.
I ricercatori del laboratorio Macroscopic Quantum Matter Group dell’University College Cork (UCC) hanno scoperto queste proprietà uniche, che permettono agli elettroni di fluire liberamente senza resistenza lungo una sorta di scivolo quantistico.
Il segreto, secondo i ricercatori, è che gli elettroni si uniscono a coppie per formare un fluido speciale. UTe2 è speciale perché alcune coppie di elettroni si comportano in modo diverso, formando una struttura cristallina chiamata onda di densità di coppia all’interno del fluido. Questo tipo di accoppiamento di elettroni è stato osservato per la prima volta nel 2016, ma rimane poco conosciuto.
E questo sembra essere un problema piuttosto importante.
“La cosa eccitante è che UTe2 sembra essere un tipo totalmente nuovo di superconduttore”, ha dichiarato Joe Carroll, ricercatore di dottorato dell’UCC, nell’articolo che documenta la scoperta. “I fisici ne cercano uno simile da decenni”.
Il team che ha effettuato la scoperta spera che saperne di più su UTe2 possa aiutarlo a comprendere meglio e a scomporre altri materiali superconduttori. Questo potrebbe essere un enorme vantaggio per la scienza, in particolare per la medicina, dove i superconduttori sono utilizzati per vari dispositivi medici come gli scanner per la risonanza magnetica. Svelando ulteriormente alcuni dei misteri di questi materiali, potremmo assistere allo sviluppo di nuove e migliori tecnologie mediche
Visualizzazione dello stato PDW di UTe2, immagine: UCC
UTe2 sembra essere un nuovo tipo di superconduttore. Le coppie di elettroni hanno un momento angolare intrinseco, il che significa che ruotano mentre si accoppiano. Se confermato, UTe2 sarebbe il primo materiale a contenere un’onda di densità di coppie di elettroni con questa proprietà.
Perché dovrebbe interessarci il gioco di parole subatomico che si svolge all’interno di questo meraviglioso materiale? Perché le proprietà dell’UTe2 sono importanti per lo sviluppo di computer quantistici più potenti.
I computer quantistici utilizzano bit quantistici (qubit) per memorizzare le informazioni. Tuttavia, i qubit sono delicati e perdono facilmente il loro stato quantico, limitando il tempo di calcolo. UTe2 potrebbe consentire un tipo di calcolo quantistico in cui i qubit possono mantenere il loro stato indefinitamente durante le computazioni. Questo potrebbe aprire la strada a computer quantistici più stabili e pratici.
In altre parole: Niente più stati quantistici effimeri significa computer quantistici affidabili che restano in circolazione abbastanza a lungo da essere utili.
I risultati dei ricercatori rappresentano un passo avanti verso l’obiettivo a lungo termine di costruire computer quantistici avanzati. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche, il lavoro del team dell’UCC fornisce preziose indicazioni sulle proprietà superconduttive fondamentali dell’UTe2. Più in generale, materiali come l’UTe2 sono importanti per capire come gli effetti quantistici possano essere sfruttati per le applicazioni informatiche.
L’informatica a velocità di curvatura potrebbe essere dietro l’angolo – un angolo lontano – e non c’è bisogno di preoccuparsi che questi fisici violino il vostro portafoglio Bitcoin.
