Oamenii de știință ar fi putut găsi Sfântul Graal al tehnologiei cuantice

O echipă de cercetători susține că a identificat indicii solide privind existența unui superconductor de tip triplet, un material rar, considerat de mult timp o veritabilă „piatră filosofală” a tehnologiei cuantice. O astfel de descoperire ar putea deschide calea către calculatoare cuantice extrem de rapide, care funcționează cu pierderi de energie aproape inexistente, potrivit Science Daily.

Profesorul Jacob Linder, fizician la Norwegian University of Science and Technology (NTNU), afirmă că un superconductor de tip triplet se află de ani buni în topul dorințelor cercetătorilor din fizica stării solide. El își desfășoară activitatea în cadrul centrului de cercetare QuSpin, care reunește specialiști în materiale cuantice și dispozitive avansate.

„Materialele care sunt superconductoare triplet reprezintă un fel de Sfânt Graal al tehnologiei cuantice, în special al calculului cuantic”, a explicat Linder. Echipe din întreaga lume încearcă de ani de zile să confirme existența acestor materiale, iar cercetătorii norvegieni cred că sunt aproape de o confirmare.

Studiul, realizat în colaborare cu parteneri experimentali din Italia, a fost publicat în revista Physical Review Letters și selectat între recomandările editorilor. Potrivit autorilor, rezultatele ar putea reprezenta un pas major pentru știința cuantică.

De ce este important „spinul”

Cercetările lui Linder se concentrează pe materialele cuantice și utilizarea lor în spintronică, un domeniu care exploatează spinul, o proprietate fundamentală a electronilor, pentru a transporta și procesa informația diferit față de electronica tradițională.

În tehnologia cuantică, spinul poate avea un rol esențial, mai ales în combinație cu superconductivitatea. Una dintre marile probleme ale dispozitivelor cuantice actuale este instabilitatea și dificultatea de a efectua operațiuni cu precizie suficientă.

Superconductorii de tip triplet ar putea contribui la rezolvarea acestei provocări. Spre deosebire de superconductorii convenționali, numiți „singlet”, în care particulele responsabile de superconductivitate nu transportă spin, materialele triplet permit transportul atât al curentului electric, cât și al curentului de spin fără nicio rezistență.

„Putem transmite nu doar curent electric, ci și curent de spin, cu rezistență zero”, a explicat Linder. În practică, asta ar însemna transfer de informație fără pierderi de energie și posibilitatea unor calculatoare extrem de rapide, care consumă foarte puțină electricitate.

Aliajul NbRe, candidat promițător

În articolul publicat, echipa arată că aliajul NbRe, format din niobiu și reniu, două metale rare, prezintă proprietăți compatibile cu superconductivitatea de tip triplet.

Totuși, cercetătorii subliniază că este prea devreme pentru o concluzie definitivă. Descoperirea trebuie confirmată de alte grupuri independente, iar materialul va fi supus unor teste suplimentare pentru a demonstra fără echivoc natura sa.

Chiar și așa, comportamentul observat diferă clar de cel al unui superconductor convențional de tip singlet, ceea ce îi încurajează pe cercetători.

Superconductivitate la 7 Kelvin

Un alt avantaj al materialului este temperatura la care devine superconductor: aproximativ 7 Kelvin, adică puțin peste zero absolut (-273,15°C). În domeniul superconductivității, aceasta este considerată o temperatură relativ ridicată. Alte materiale candidate pentru starea triplet necesită temperaturi apropiate de 1 Kelvin, mult mai dificil de obținut în practică.