كشف التعاون بين كلية الفيزياء وعلم الفلك ، بجامعة مينيسوتا وجامعة كورنيل ، عن بعض الخصائص الفريدة لمركب جديد أشباه الموصلات مثل معدن فائق التوصيل. لقد أحدث طفرة في الحوسبة الكمومية ويمكن استخدامه في المستقبل القريب. يُعرف المعدن باسم Niobium diselenide (NbSe2) الذي يمكنه توصيل الكهرباء أو نقل الإلكترونات أو الفوتونات دون أي مقاومة. يمكن للحوسبة الكمومية أن تجني فوائد هذا المعدن الجديد فائق التوصيل بفعالية وكفاءة من أجل ابتكارات جديدة.
يوجد ديسيلينيد النيوبيوم في شكل ثنائي الأبعاد بتماثل مزدوج يجعله موصلًا فائقًا أكثر مرونة. يوجد نوعان من الموصلية الفائقة في هذا المعدن - النوع الموجي التقليدي الذي يتكون من الجزء الأكبر من NbSe2 والنوع غير التقليدي من النوع d أو p - wave لبضع طبقات من NbSe2. كلاهما لهما نفس النوع من الطاقات بسبب التفاعل المستمر والمنافسة بين بعضهما البعض. جمعت فرق البحث من الجامعتين نتائج تقنيتين تجريبيتين مختلفتين لتوليد هذا الاكتشاف الرائد. أراد العلماء إجراء مزيد من التحقيق في خصائص NbSe2 للتمكن من استخدام حالات التوصيل الفائق غير التقليدية لتطوير أجهزة كمبيوتر كمومية متقدمة.
تساعد المعادن فائقة التوصيل في استكشاف الحدود بين الحوسبة الكمومية والحوسبة التقليدية مع تطبيقات في المعلومات الكمومية. تعمل البتات الكمومية على تحويل وظائف أجهزة الكمبيوتر الكمومية بسرعة أعلى بكثير من تلك التقليدية. توجد بتات الكم في حالة تراكب مع قيمتين 0 و 1 في وقت واحد مع ألفا وبيتا. تتطلب أجهزة الكمبيوتر الكمومية حوالي 10,000 كيوبت لتعمل بذكاء وتساعد في تشابك ألغاز الطبيعة. يمكن للموصلات الفائقة أن تخلق حالة صلبة للكيوبت بنقاط كمومية وأنظمة مانحة فردية. تُعرف معادن الموصل الفائق هذه بتحويل الإلكترونات إلى سائل فائق واحد يمكنه التحرك عبر شبكة معدنية دون أي مقاومة.
فتح اكتشاف الموصلات الفائقة البلورية ثنائية الأبعاد عددًا كبيرًا من الأساليب للتحقيق في ميكانيكا الكم غير التقليدية. تمت تنمية الجودة الفائقة للموصل الفائق أحادي الطبقة ، NbSe2 ، عن طريق ترسيب البخار الكيميائي. يعتمد نمو هذه الموصلات الفائقة على الفراغ الفائق أو الركائز الخالية من الروابط المتدلية التي تساعد على تقليل البيئة والعيوب الناجمة عن الركيزة.
ومن ثم ، فإن العالم ينتظر المزيد من الاكتشافات لبعض الخصائص الفريدة لأي معدن فائق التوصيل للمساعدة في تقدم كمية الحوسبة التي يمكن أن تحقق اختراقات معينة في الصناعات.