Um estado supercondutor invulgar observado no material ditelureto de urânio (UTe2) poderá ajudar a ultrapassar desafios bem conhecidos no avanço da computação quântica.
Os investigadores do laboratório Macroscopic Quantum Matter Group da University College Cork (UCC) descobriram as propriedades únicas, que permitem que os electrões fluam livremente sem resistência ao longo de uma espécie de escorrega quântico.
Segundo os investigadores, o segredo está na união dos electrões em pares para formar um fluido especial. O UTe2 é especial, pois alguns pares de electrões actuam de forma diferente, formando uma estrutura cristalina chamada Onda de Densidade de Pares no interior do fluido. Este tipo de emparelhamento de electrões foi observado pela primeira vez em 2016, mas continua a ser mal compreendido.
E isto parece ser uma coisa muito importante.
“O que é excitante é que o UTe2 parece ser um tipo totalmente novo de supercondutor”, disse Joe Carroll, investigador doutorado da UCC, no artigo que documentou a descoberta. “Os físicos andam à procura de um como este há décadas”.
A equipa por detrás da descoberta espera que a descoberta do UTe2 os ajude a compreender melhor e a decompor outros materiais supercondutores. A equipa responsável pela descoberta do UTe2 espera que a sua descoberta ajude a compreender melhor e a decompor outros materiais supercondutores. Se continuarmos a desvendar alguns dos mistérios destes materiais, poderemos assistir ao desenvolvimento de novas e melhores tecnologias médicas
Visualizando o estado PDW do UTe2, Imagem: UCC
O UTe2 parece ser um novo tipo de supercondutor. Os pares de electrões têm um momento angular intrínseco, o que significa que rodam à medida que se emparelham. Se confirmado, isto faria do UTe2 o primeiro material encontrado a conter uma onda de densidade de pares de electrões com esta propriedade.
Porque é que nos devemos preocupar com a confusão subatómica que se passa no interior deste maravilhoso material? Bem, porque as propriedades do UTe2 são relevantes para o desenvolvimento de computadores quânticos mais potentes.
Os computadores quânticos utilizam bits quânticos (qubits) para armazenar informação. No entanto, os qubits são delicados e perdem facilmente o seu estado quântico, limitando o tempo de computação. O UTe2 pode permitir um tipo de computação quântica em que os qubits podem manter o seu estado indefinidamente durante os cálculos. Isto poderá abrir caminho a computadores quânticos mais estáveis e práticos.
Por outras palavras: O fim dos estados quânticos efémeros significa computadores quânticos fiáveis que se mantêm durante tempo suficiente para serem úteis.
As descobertas dos investigadores representam um passo em frente em direção ao objetivo a longo prazo de construir computadores quânticos avançados. Embora seja necessária mais investigação, o trabalho da equipa da UCC fornece informações valiosas sobre as propriedades supercondutoras fundamentais do UTe2. Em termos mais gerais, materiais como o UTe2 são importantes para compreender como os efeitos quânticos podem ser aproveitados para aplicações de computação.
A computação à velocidade warp pode estar ao virar da esquina – uma esquina longínqua – e não é preciso preocupar-se com o facto de estes físicos piratearem a sua carteira Bitcoin.
