Avanço da computação quântica: revelando propriedades do novo supercondutor

Atualização: 9 de dezembro de 2023

A colaboração da School of Physics and Astronomy, da University of Minnesota e da Cornell University, revelou algumas propriedades únicas de um novo Semicondutores como um metal supercondutor. Ele criou um grande avanço na computação quântica e pode ser utilizado em um futuro próximo. O metal é conhecido como disseleneto de nióbio (NbSe2), que pode conduzir eletricidade ou transportar elétrons ou fótons sem qualquer resistência. A computação quântica pode colher os benefícios desse novo metal supercondutor de forma eficaz e eficiente para novas inovações.

O disseleneto de nióbio está na forma 2D com simetria dupla que o torna um supercondutor mais resiliente. Existem dois tipos de supercondutividade encontrados neste metal - tipo de onda convencional consistindo de NbSe2 em massa e tipo de onda d ou p não convencional para algumas camadas de NbSe2. Ambos têm o mesmo tipo de energia devido à constante interação e competição entre si. As equipes de pesquisa de ambas as universidades combinaram os resultados de duas técnicas experimentais diferentes para gerar esta descoberta inovadora. Os cientistas queriam investigar as propriedades do NbSe2 para poder usar estados supercondutores não convencionais para desenvolver computadores quânticos avançados.

Metais supercondutores, ajudam a explorar as fronteiras entre a computação quântica e a computação tradicional com aplicações em informação quântica. Os bits quânticos transformam as funcionalidades dos computadores quânticos com velocidade muito maior do que os tradicionais. Os bits quânticos existem em um estado de superposição junto com dois valores 0 e 1 simultaneamente com alfa e beta. Os computadores quânticos requerem cerca de 10,000 qubits para funcionar de forma inteligente e ajudar no emaranhamento dos mistérios da natureza. Supercondutores podem criar um estado sólido do qubit com pontos quânticos e sistemas de doador único. Esses metais supercondutores são conhecidos por transformar elétrons em um único superfluido que pode se mover através de uma estrutura metálica sem qualquer resistência.

A descoberta de supercondutores cristalinos 2D abriu uma infinidade de métodos para investigar a mecânica quântica não convencional. A excelente qualidade do supercondutor de monocamada, NbSe2, é cultivada por deposição química de vapor. O crescimento desses supercondutores depende do vácuo ultra-alto ou substratos livres de ligações pendentes que ajudam a reduzir o ambiente e os defeitos induzidos pelo substrato.

Portanto, o mundo está esperando por novas descobertas de algumas propriedades únicas de qualquer metal supercondutor para ajudar no avanço de quantum computação que pode trazer certos avanços nas indústrias.