Сделав новаторское открытие, исследователи из лаборатории группы макроскопической квантовой материи Университетского колледжа Корка (UCC) обнаружили замечательное сверхпроводящее состояние в дителлуриде урана (UTe2). Это новообретенное состояние демонстрирует необычайные свойства, которые могут преодолеть давние препятствия на пути развития квантовых вычислений.
В основе этого необычного явления лежат уникальные характеристики, которые позволяют электронам легко скользить по квантовой водной горке, не встречая никакого сопротивления. Ключ к этой «квантовой водной горке» лежит в образовании электронных пар, которые объединяются, образуя отдельную жидкость внутри UTe2. Интересно, что некоторые пары электронов ведут себя по-разному, что приводит к созданию кристаллической структуры, известной как волна парной плотности. Хотя этот тип электронного спаривания впервые наблюдался в 2016 году, его основной механизм до сих пор остается во многом загадочным.
Последствия этого открытия поистине глубоки.
Джо Кэролл, доктор философии UCC. Исследователь выразил свое волнение в исследовательской статье, документирующей результаты, заявив: «Что действительно интересно, так это то, что UTe2, похоже, представляет собой совершенно новый тип сверхпроводника. Физики неустанно искали такой прорыв на протяжении десятилетий».
Исследовательская группа, стоящая за этим революционным открытием, очень надеется, что разгадка тайн UTe2 не только улучшит наше понимание этого уникального материала, но и прольет свет на другие сверхпроводники, используемые в различных приложениях, таких как МРТ-сканеры. Углубляясь в секреты этих материалов, мы потенциально можем стать свидетелями разработки новых и улучшенных медицинских технологий.
UTe2 представляет собой беспрецедентный класс сверхпроводников, в которых электронные пары обладают собственным угловым моментом, что приводит к рациональному движению при их соединении. Если это подтвердится, UTe2 станет первым когда-либо обнаруженным материалом, содержащим волну плотности электронных пар с таким интригующим свойством.
Но почему нас должны интересовать субатомные тонкости этого замечательного вещества? Ответ лежит в области квантовых вычислений.
Квантовые компьютеры полагаются на квантовые биты (кубиты) для хранения и обработки информации. К сожалению, кубиты невероятно хрупкие и быстро теряют свое квантовое состояние, что серьезно ограничивает время вычислений. Тем не менее, UTe2 обладает потенциалом совершить революцию в мире квантовых вычислений, создав вычислительную парадигму, в которой кубиты могут сохранять свое состояние неопределенно долго во время вычислений. Эта революционная возможность может проложить путь к разработке стабильных и практичных квантовых компьютеров, предоставив нам беспрецедентную вычислительную мощность.
Другими словами, благодаря способности UTe2 сохранять квантовые состояния без каких-либо временных ограничений, мы, наконец, сможем иметь надежные квантовые компьютеры, которые будут существовать достаточно долго, чтобы быть по-настоящему полезными.
Выводы исследовательской группы представляют собой дополнительный шаг к конечной цели — созданию продвинутых квантовых компьютеров. Хотя необходимы дальнейшие исследования, работа, проделанная командой UCC, дает неоценимую информацию о фундаментальных сверхпроводящих свойствах UTe2. В более широком смысле такие материалы, как UTe2, играют решающую роль в раскрытии потенциала использования квантовых эффектов для вычислительных приложений.
Эра молниеносных вычислений может быть уже не за горами, хотя и еще на некотором расстоянии. Будьте уверены: физики усердно исследуют тайны UTe2. Не нужно беспокоиться о том, что они взломают ваш биткойн-кошелек.