Un état supraconducteur inhabituel observé dans le matériau ditellurure d’uranium (UTe2) pourrait aider à surmonter les défis bien connus dans l’avancement de l’informatique quantique.
Des chercheurs du laboratoire Macroscopic Quantum Matter Group de l’University College Cork (UCC) ont découvert les propriétés uniques qui permettent aux électrons de circuler librement sans résistance le long d’une sorte de toboggan quantique.
La sauce secrète, selon les chercheurs, implique que les électrons se rejoignent 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 dans le fluide. Ce type d’appariement d’électrons a été observé pour la première fois en 2016 mais reste mal compris.
Et cela semble être un gros problème.
“Ce qui est excitant, c’est que l’UTe2 semble être un tout nouveau type de supraconducteur”, a déclaré Joe Carroll, chercheur au doctorat à l’UCC, dans le papier qui a documenté la découverte. “Les physiciens en recherchent un comme celui-ci depuis des décennies.”
L’équipe à l’origine de la découverte espère qu’en apprendre davantage sur UTe2 les aidera à mieux comprendre et décomposer d’autres matériaux supraconducteurs. Cela pourrait être une énorme aubaine pour la science, en particulier en médecine où les supraconducteurs sont utilisés pour divers appareils médicaux comme les scanners IRM. En dévoilant davantage certains des mystères de ces matériaux, nous pourrions voir se développer 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 cinétique intrinsèque, ce qui signifie qu’elles tournent lorsqu’elles s’apparient. Si cela est confirmé, cela ferait de l’UTe2 le premier matériau contenant une onde de densité de paires d’électrons avec cette propriété.
Pourquoi devrions-nous nous soucier du hokey pokey subatomique qui se passe à l’intérieur de ce merveilleux matériau ? Eh bien, parce que les propriétés de UTe2 sont pertinentes pour le développement d’ordinateurs quantiques plus puissants.
Ordinateurs quantiques utiliser des bits quantiques (qubits) pour stocker des informations. Cependant, les qubits sont délicats et perdent facilement leur état quantique, ce qui limite le temps de calcul. UTe2 peut permettre un type d’informatique quantique où les qubits peuvent maintenir leur état indéfiniment pendant les calculs. Cela pourrait ouvrir la voie à des ordinateurs quantiques plus stables et pratiques.
En d’autres termes : plus d’états quantiques éphémères signifie des ordinateurs quantiques fiables qui restent assez longtemps pour être utiles.
Les découvertes des chercheurs marquent une étape supplémentaire vers l’objectif à long terme de construire des ordinateurs quantiques avancés. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, les travaux de l’équipe de l’UCC fournissent des informations précieuses sur les propriétés supraconductrices fondamentales de l’UTe2. Plus largement, des matériaux comme UTe2 sont importants pour comprendre comment les effets quantiques peuvent être exploités pour des applications informatiques.
Le calcul à une vitesse fulgurante pourrait être juste au coin de la rue – un coin lointain – et il n’y a pas besoin de s’inquiéter pour ces physiciens pirater votre portefeuille Bitcoin.
to decrypt.co
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