Innovazione nell'informatica quantistica: svelando le proprietà del nuovo superconduttore

Aggiornamento: 9 dicembre 2023

La collaborazione della School of Physics and Astronomy, dell'Università del Minnesota e della Cornell University, ha rivelato alcune proprietà uniche di un nuovo Semiconduttore come un metallo superconduttore. Ha creato una svolta nell'informatica quantistica e può essere utilizzato nel prossimo futuro. Il metallo è noto come diseleniuro di niobio (NbSe2) che può condurre elettricità o trasportare elettroni o fotoni senza alcuna resistenza. L'informatica quantistica può raccogliere i benefici di questo nuovo metallo superconduttore in modo efficace ed efficiente per nuove innovazioni.

Il diseleniuro di niobio è in forma 2D con doppia simmetria che lo rende un superconduttore più resistente. Esistono due tipi di superconduttività trovati in questo metallo: il tipo d'onda convenzionale costituito da NbSe2 in massa e il tipo d'onda non convenzionale d o p per alcuni strati di NbSe2. Entrambi hanno lo stesso tipo di energie a causa della costante interazione e competizione tra loro. I team di ricerca di entrambe le università hanno combinato i risultati di due diverse tecniche sperimentali per generare questa scoperta rivoluzionaria. Gli scienziati volevano studiare ulteriormente le proprietà di NbSe2 per poter utilizzare stati superconduttori non convenzionali per sviluppare computer quantistici avanzati.

I metalli superconduttori aiutano a esplorare i confini tra l'informatica quantistica e l'informatica tradizionale con applicazioni nell'informazione quantistica. I bit quantistici trasformano le funzionalità dei computer quantistici con velocità molto più elevate rispetto a quelli tradizionali. I bit quantistici esistono in uno stato di sovrapposizione insieme a due valori 0 e 1 simultaneamente con alfa e beta. I computer quantistici richiedono circa 10,000 qubit per funzionare in modo intelligente e aiutare nell'intreccio dei misteri della natura. I superconduttori possono creare uno stato solido del qubit con punti quantici e sistemi a singolo donatore. Questi metalli superconduttori sono noti per trasformare gli elettroni in un singolo superfluido che può muoversi attraverso un reticolo metallico senza alcuna resistenza.

La scoperta dei superconduttori cristallini 2D ha aperto una pletora di metodi per studiare la meccanica quantistica non convenzionale. La qualità di prim'ordine del superconduttore monostrato, NbSe2, viene coltivata mediante deposizione chimica da vapore. La crescita di questi superconduttori dipende dal vuoto ultraelevato o dai substrati privi di legami penzolanti che aiutano a ridurre i difetti indotti dall'ambiente e dal substrato.

Quindi, il mondo sta aspettando ulteriori scoperte di alcune proprietà uniche di qualsiasi metallo superconduttore per aiutare nell'avanzamento di quantistico informatica che può portare determinate scoperte nelle industrie.