Sự hợp tác của Trường Vật lý và Thiên văn, thuộc Đại học Minnesota và Đại học Cornell, đã tiết lộ một số tính chất độc đáo của một Semiconductor chẳng hạn như một kim loại siêu dẫn. Nó đã tạo ra một bước đột phá trong tính toán lượng tử và có thể được sử dụng trong tương lai gần. Kim loại này được gọi là Niobium diselenide (NbSe2) có thể dẫn điện hoặc vận chuyển các electron hoặc photon mà không có bất kỳ lực cản nào. Điện toán lượng tử có thể gặt hái những lợi ích của kim loại siêu dẫn mới này một cách hiệu quả và hiệu quả cho những cải tiến mới.
Niobium diselenide ở dạng 2D với đối xứng hai lần làm cho nó trở thành chất siêu dẫn đàn hồi hơn. Có hai loại siêu dẫn được tìm thấy trong kim loại này - loại sóng thông thường bao gồm khối lượng lớn NbSe2 và loại sóng d hoặc p không thông thường cho một vài lớp NbSe2. Cả hai đều có cùng một loại năng lượng do sự tương tác và cạnh tranh liên tục giữa nhau. Các nhóm nghiên cứu từ cả hai trường đại học đã kết hợp kết quả của hai kỹ thuật thử nghiệm khác nhau để tạo ra khám phá mang tính đột phá này. Các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm các đặc tính của NbSe2 để có thể sử dụng các trạng thái siêu dẫn khác thường để phát triển các máy tính lượng tử tiên tiến.
Kim loại siêu dẫn, giúp khám phá ranh giới giữa tính toán lượng tử và tính toán truyền thống với các ứng dụng trong thông tin lượng tử. Các bit lượng tử biến đổi các chức năng của máy tính lượng tử với tốc độ cao hơn nhiều so với các máy tính truyền thống. Các bit lượng tử tồn tại ở trạng thái chồng chất cùng với hai giá trị 0 và 1 đồng thời với alpha và beta. Máy tính lượng tử yêu cầu khoảng 10,000 qubit để hoạt động thông minh và giúp giải quyết vấn đề bí ẩn của tự nhiên. Các chất siêu dẫn có thể tạo ra trạng thái rắn của qubit với các chấm lượng tử và hệ thống đơn chất. Những kim loại siêu dẫn này được biết đến với việc biến đổi các electron thành một chất siêu lỏng duy nhất có thể di chuyển qua mạng tinh thể kim loại mà không gặp bất kỳ lực cản nào.
Việc phát hiện ra các chất siêu dẫn tinh thể 2D đã mở ra rất nhiều phương pháp để nghiên cứu cơ học lượng tử khác thường. Chất lượng đỉnh cao của chất siêu dẫn đơn lớp, NbSe2, được tăng trưởng bằng cách lắng đọng hơi hóa học. Sự phát triển của các chất siêu dẫn này phụ thuộc vào chân không siêu cao hoặc chất nền không có liên kết lơ lửng giúp giảm thiểu các khuyết tật do môi trường và chất nền gây ra.
Do đó, thế giới đang chờ đợi những khám phá thêm về một số tính chất độc đáo của bất kỳ kim loại siêu dẫn nào để giúp thúc đẩy sự phát triển của lượng tử tính toán có thể mang lại những đột phá nhất định trong các ngành công nghiệp.