ウラン・ジテルライド（UTe2）という物質で観測された特異な超伝導状態が、量子コンピュータの進歩におけるよく知られた課題の克服に役立つ可能性がある。
コーク大学（UCC）の巨視的量子物質グループ研究室の研究者たちは、電子が一種の量子ウォータースライドに沿って抵抗なく自由に流れることを可能にするユニークな特性を発見した。
研究者らによれば、その秘密のソースは、電子がペアで結合して特殊な流体を形成することにあるという。UTe2が特別なのは、一部の電子のペアが異なる振る舞いをし、流体内にペア密度波と呼ばれる結晶構造を形成するからである。この種の電子の対合は2016年に初めて観測されたが、まだ十分に解明されていない。
そして、これはかなり大きな問題であるようだ。
「エキサイティングなのは、UTe2が全く新しい種類の超伝導体であるように見えることです」と、UCC博士研究員のジョー・キャロルは、この発見を記録した論文の中で述べている。「物理学者は何十年もの間、このような超伝導体を探し求めてきました。
この発見の背後にある研究チームは、UTe2についてさらに学ぶことで、他の超伝導物質をよりよく理解し、分解することができるのではないかと期待している。これは科学、特にMRIスキャナーのような様々な医療機器に超伝導体が使用されている医学にとって、大きな恩恵となるかもしれない。これらの物質の謎をさらに解明することで、新しく改良された医療技術が開発されるかもしれない
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UTe2のPDW状態の可視化、Image： UCC
UTe2は新しいタイプの超伝導体のようだ。電子ペアは固有の角運動量を持っており、ペアになると回転する。もし確認されれば、UTe2はこの性質を持つ電子対密度波を含む最初の物質となる。
なぜわれわれは、この驚異的な物質の内部で起こっている素粒子のホーキーポーキーを気にする必要があるのだろうか？それは、UTe2の特性が、より強力な量子コンピューターの開発に関係しているからだ。
量子コンピューターは量子ビット（量子ビット）を使って情報を保存する。しかし量子ビットは繊細で、量子状態を簡単に失うため、計算時間が制限される。UTe2は、量子ビットが計算中にその状態を無期限に維持できるタイプの量子コンピュータを可能にするかもしれない。これは、より安定した実用的な量子コンピューターへの道を開く可能性がある。
言い換えれば つまり、刹那的な量子状態がなくなるということは、信頼性の高い量子コンピューターが、十分に長く使えるようになるということだ。
研究者たちの発見は、高度な量子コンピューターの構築という長期的な目標に向けた漸進的な一歩である。さらなる研究が必要ではあるが、UCCチームの研究成果は、UTe2の基本的な超伝導特性に関する貴重な洞察を提供するものである。より広い意味では、UTe2のような材料は、量子効果をコンピューティング用途にどのように利用できるかを理解する上で重要である。
ワープスピードでのコンピューティングは、はるか彼方にある角を曲がったところにある可能性があり、物理学者たちがあなたのビットコイン財布をハッキングする心配はない。
