De samenwerking van de School of Physics and Astronomy, van de University of Minnesota en Cornell University, heeft enkele unieke eigenschappen van een nieuwe Halfgeleider zoals een supergeleidend metaal. Het heeft gezorgd voor een doorbraak in kwantumcomputing en kan in de nabije toekomst worden gebruikt. Het metaal staat bekend als Niobiumdiselenide (NbSe2) en kan zonder weerstand elektriciteit geleiden of elektronen of fotonen transporteren. Quantum computing kan effectief en efficiënt de vruchten plukken van dit nieuwe supergeleidende metaal voor nieuwe innovaties.
Niobiumdiselenide is in 2D-vorm met tweevoudige symmetrie waardoor het een meer veerkrachtige supergeleider is. Er zijn twee soorten supergeleiding in dit metaal: conventioneel golftype bestaande uit bulk NbSe2 en onconventioneel d- of p-golftype voor een paar lagen NbSe2. Deze hebben beide dezelfde soort energieën vanwege de constante interactie en competitie tussen elkaar. De onderzoeksteams van beide universiteiten hebben de resultaten van twee verschillende experimentele technieken gecombineerd om tot deze baanbrekende ontdekking te komen. De wetenschappers wilden de eigenschappen van NbSe2 verder onderzoeken om onconventionele supergeleidende toestanden te kunnen gebruiken om geavanceerde kwantumcomputers te ontwikkelen.
Supergeleidende metalen helpen bij het verkennen van de grenzen tussen quantum computing en traditionele computing met toepassingen in quantuminformatie. De kwantumbits transformeren de functionaliteiten van kwantumcomputers met een veel hogere snelheid dan de traditionele. Quantumbits bestaan in een superpositietoestand samen met twee waarden 0 en 1 tegelijk met alfa en bèta. Kwantumcomputers hebben ongeveer 10,000 qubits nodig om slim te werken en te helpen bij het ontrafelen van de mysteries van de natuur. Supergeleiders kunnen een vaste toestand van de qubit creëren met kwantumdots en systemen met één donor. Deze supergeleidende metalen staan erom bekend elektronen om te zetten in een enkele superfluïde die zonder enige weerstand door een metalen rooster kan bewegen.
De ontdekking van 2D-kristallijne supergeleiders heeft een overvloed aan methoden geopend om onconventionele kwantummechanica te onderzoeken. De eersteklas kwaliteit van monolaag-supergeleider, NbSe2, wordt gekweekt door chemische dampafzetting. De groei van deze supergeleiders hangt af van het ultrahoge vacuüm of bungelende, bindingsvrije substraten die helpen om door de omgeving en het substraat veroorzaakte defecten te verminderen.
Daarom wacht de wereld op verdere ontdekkingen van enkele unieke eigenschappen van elk supergeleidend metaal om te helpen bij de vooruitgang van quantum computertechnologie die bepaalde doorbraken in industrieën kan brengen.