V průlomovém objevu objevili vědci z laboratoře Macroscopic Quantum Matter Group na University College Cork (UCC) pozoruhodný supravodivý stav v ditelluridu uranu (UTe2). Tento nově objevený stav vykazuje mimořádné vlastnosti, které by mohly překonat dlouhotrvající překážky v pokrokových kvantových počítačích.
V srdci tohoto mimořádného jevu leží jedinečné vlastnosti, které umožňují elektronům bez námahy klouzat kvantovým tobogánem, aniž by narážely na jakýkoli odpor. Klíč k tomuto „kvantovému tobogánu“ spočívá ve vytvoření elektronových párů, které se spojí a vytvoří v UTe2 odlišnou tekutinu. Je zajímavé, že určité páry elektronů vykazují odlišné chování, což vede k vytvoření krystalové struktury známé jako vlna hustoty páru. Zatímco tento typ elektronového párování byl původně pozorován v roce 2016, jeho základní mechanismus stále zůstává do značné míry záhadný.
Důsledek tohoto objevu není nic menšího než hluboký.
Joe Caroll, UCC Ph.D. výzkumník vyjádřil své nadšení ve výzkumném dokumentu dokumentujícím zjištění a uvedl: "Opravdu vzrušující je, že UTe2 se jeví jako zcela nový typ supravodiče. Fyzici neúnavně hledají takový průlom po celá desetiletí."
Výzkumný tým stojící za tímto převratným objevem má velkou naději, že odhalení tajemství UTe2 nejen zlepší naše chápání tohoto jedinečného materiálu, ale také vrhne světlo na další supravodiče používané v různých aplikacích, jako jsou skenery MRI. Ponořením se hlouběji do tajemství těchto materiálů bychom mohli být svědky vývoje nových a vylepšených lékařských technologií.
UTe2 představuje bezprecedentní třídu supravodičů, kde elektronové páry mají vlastní moment hybnosti, což má za následek racionální pohyb, když se spojují. Pokud by se to potvrdilo, udělalo by to z UTe2 první materiál, který kdy byl objeven, který obsahuje vlnu elektronové párové hustoty s tak zajímavou vlastností.
Ale proč bychom měli být uchváceni subatomárními složitostmi této pozoruhodné látky? Odpověď leží v oblasti kvantových počítačů.
Kvantové počítače se při ukládání a zpracování informací spoléhají na kvantové bity (qubity). Bohužel qubity jsou neuvěřitelně jemné a rychle ztrácejí svůj kvantový stav, což výrazně omezuje výpočetní čas. UTe2 má však potenciál způsobit revoluci ve světě kvantových počítačů tím, že umožňuje výpočetní paradigma, kde si qubity mohou během výpočtů udržovat svůj stav neomezeně dlouho. Tato průkopnická schopnost by mohla připravit cestu pro vývoj stabilních a praktických kvantových počítačů, což nám poskytne nebývalý výpočetní výkon.
Jinými slovy, se schopností UTe2 zachovat kvantové stavy bez jakýchkoliv časových omezení bychom mohli mít konečně spolehlivé kvantové počítače, které vydrží dostatečně dlouho, aby byly skutečně užitečné.
Zjištění výzkumného týmu představují postupný krok ke konečnému cíli, kterým je konstrukce pokročilých kvantových počítačů. I když je zapotřebí další zkoumání, práce provedená týmem UCC poskytuje neocenitelné poznatky o základních supravodivých vlastnostech UTe2. V širším měřítku hrají materiály jako UTe2 zásadní roli při odhalování potenciálu využití kvantových efektů pro výpočetní aplikace.
Éra bleskově rychlých výpočtů může být na obzoru, i když stále ještě v určité vzdálenosti. Buďte si jisti, že fyzici pilně zkoumají tajemství UTe2. Nemusíte se bát, že by se nabourali do vaší bitcoinové peněženky.