Die Zusammenarbeit der School of Physics and Astronomy der University of Minnesota und der Cornell University hat einige einzigartige Eigenschaften eines neuen Halbleiter wie ein supraleitendes Metall. Es hat einen Durchbruch im Quantencomputing geschaffen und kann in naher Zukunft genutzt werden. Das Metall ist als Niob-Diselenid (NbSe2) bekannt, das Strom leiten oder Elektronen oder Photonen ohne Widerstand transportieren kann. Quantencomputing kann die Vorteile dieses neuen supraleitenden Metalls effektiv und effizient für neue Innovationen nutzen.
Niobdiselenid liegt in 2D-Form mit zweifacher Symmetrie vor, was es zu einem widerstandsfähigeren Supraleiter macht. Es gibt zwei Arten von Supraleitfähigkeit in diesem Metall – konventioneller Wellentyp bestehend aus massivem NbSe2 und unkonventioneller d- oder p-Wellentyp für einige Schichten NbSe2. Beide haben aufgrund der ständigen Interaktion und Konkurrenz untereinander die gleiche Art von Energien. Die Forschungsteams beider Universitäten haben die Ergebnisse zweier unterschiedlicher experimenteller Techniken kombiniert, um diese bahnbrechende Entdeckung zu generieren. Die Wissenschaftler wollten die Eigenschaften von NbSe2 weiter untersuchen, um unkonventionelle supraleitende Zustände zur Entwicklung fortschrittlicher Quantencomputer nutzen zu können.
Supraleitende Metalle helfen, die Grenzen zwischen Quantencomputing und traditionellem Computing mit Anwendungen in der Quanteninformation zu erkunden. Die Quantenbits transformieren die Funktionalitäten von Quantencomputern mit viel höherer Geschwindigkeit als die herkömmlichen. Quantenbits existieren in einem Überlagerungszustand zusammen mit zwei Werten 0 und 1 gleichzeitig mit Alpha und Beta. Quantencomputer benötigen rund 10,000 Qubits, um intelligent zu arbeiten und die Geheimnisse der Natur zu verwirren. Supraleiter können mit Quantenpunkten und Einzeldonorsystemen einen Festkörper des Qubits erzeugen. Diese supraleitenden Metalle sind dafür bekannt, Elektronen in eine einzelne Supraflüssigkeit umzuwandeln, die sich ohne Widerstand durch ein Metallgitter bewegen kann.
Die Entdeckung kristalliner 2D-Supraleiter hat eine Fülle von Methoden eröffnet, um unkonventionelle Quantenmechanik zu untersuchen. Die erstklassige Qualität des einschichtigen Supraleiters, NbSe2, wird durch chemische Gasphasenabscheidung gezüchtet. Das Wachstum dieser Supraleiter hängt vom Ultrahochvakuum oder baumelnden bindungsfreien Substraten ab, die dazu beitragen, durch die Umgebung und durch Substrate induzierte Defekte zu reduzieren.
Daher wartet die Welt auf weitere Entdeckungen einiger einzigartiger Eigenschaften jedes supraleitenden Metalls, um die Weiterentwicklung von Quanten- Computer, die bestimmte Durchbrüche in der Industrie bringen können.