Avance de la computación cuántica: revelando las propiedades de un nuevo superconductor

Actualización: 9 de diciembre de 2023

La colaboración de la Escuela de Física y Astronomía, de la Universidad de Minnesota y la Universidad de Cornell, ha revelado algunas propiedades únicas de un nuevo Semiconductores como un metal superconductor. Ha creado un gran avance en la computación cuántica y se puede utilizar en un futuro cercano. El metal se conoce como diselenuro de niobio (NbSe2) que puede conducir electricidad o transportar electrones o fotones sin ninguna resistencia. La computación cuántica puede aprovechar los beneficios de este nuevo metal superconductor de manera efectiva y eficiente para las nuevas innovaciones.

El diselenuro de niobio está en forma 2D con simetría doble que lo convierte en un superconductor más resistente. Hay dos tipos de superconductividad que se encuentran en este metal: el tipo de onda convencional que consiste en NbSe2 masivo y el tipo de onda d o p no convencional para unas pocas capas de NbSe2. Ambos tienen el mismo tipo de energías debido a la constante interacción y competencia entre ellos. Los equipos de investigación de ambas universidades han combinado los resultados de dos técnicas experimentales diferentes para generar este descubrimiento revolucionario. Los científicos querían investigar más las propiedades de NbSe2 para poder usar estados superconductores no convencionales para desarrollar computadoras cuánticas avanzadas.

Los metales superconductores ayudan a explorar los límites entre la computación cuántica y la computación tradicional con aplicaciones en información cuántica. Los bits cuánticos transforman las funcionalidades de las computadoras cuánticas con una velocidad mucho mayor que las tradicionales. Los bits cuánticos existen en un estado de superposición junto con dos valores 0 y 1 simultáneamente con alfa y beta. Las computadoras cuánticas requieren alrededor de 10,000 qubits para funcionar de manera inteligente y ayudar en el enredo de los misterios de la naturaleza. Los superconductores pueden crear un estado sólido del qubit con puntos cuánticos y sistemas de un solo donante. Estos metales superconductores son conocidos por transformar electrones en un único superfluido que puede moverse a través de una red metálica sin ninguna resistencia.

El descubrimiento de superconductores cristalinos 2D ha abierto una plétora de métodos para investigar la mecánica cuántica no convencional. La calidad superior del superconductor monocapa, NbSe2, se cultiva mediante deposición de vapor químico. El crecimiento de estos superconductores depende del vacío ultra alto o de los sustratos colgantes libres de adherencias que ayudan a reducir los defectos inducidos por el medio ambiente y el sustrato.

Por lo tanto, el mundo está esperando nuevos descubrimientos de algunas propiedades únicas de cualquier metal superconductor para ayudar en el avance de cuántico informática que puede traer ciertos avances en las industrias.