💬 Квантовые компьютеры могут стать еще более мощными благодаря последним открытиям от 2023-07-13

Квантовые компьютеры могут стать еще более мощными благодаря последним открытиям

Необычное сверхпроводящее состояние, наблюдаемое в дителлуриде урана (UTe2), может помочь преодолеть известные проблемы в развитии квантовых вычислений.

Исследователи из лаборатории Macroscopic Quantum Matter Group в Университетском колледже Корка (UCC) обнаружили уникальные свойства, которые позволяют электронам свободно течь без сопротивления вдоль своего рода квантовой водной горки.

Секретный соус, говорят исследователи, заключается в том, что электроны объединяются в пары, образуя особую жидкость. UTe2 особенный, так как некоторые дуэты электронов действуют по-разному, образуя внутри жидкости кристаллическую структуру, называемую парной волной плотности. Этот тип спаривания электронов был впервые обнаружен в 2016 году, но до сих пор плохо изучен.

И это, кажется, довольно большое дело.

«Что интересно, так это то, что UTe2 кажется совершенно новым типом сверхпроводника», — сказал Джо Кэрролл, исследователь из UCC, в статье, в которой задокументировано открытие. «Физики охотились за таким на протяжении десятилетий».

Команда, стоящая за открытием, надеется, что изучение UTe2 поможет им лучше понять и разрушить другие сверхпроводящие материалы. Это может быть огромным благом для науки, особенно в медицине, где сверхпроводники используются для различных медицинских устройств, таких как сканеры МРТ. Дальнейшее раскрытие некоторых тайн этих материалов позволит нам увидеть новые и улучшенные медицинские технологии.

UTe2 является сверхпроводником нового типа. Пары электронов имеют собственный угловой момент, то есть они вращаются при спаривании. Если это подтвердится, это сделает UTe2 первым материалом, содержащим волну плотности электронных пар с таким свойством.

Почему нас должны волновать субатомные махинации, происходящие внутри этого чудесного материала? Ну потому что свойства UTe2 актуальны для разработки более мощных квантовых компьютеров.

Квантовые компьютеры используют квантовые биты (кубиты) для хранения информации. Однако кубиты деликатны и легко теряют свое квантовое состояние, что ограничивает время вычислений. UTe2 может обеспечить тип квантовых вычислений, при котором кубиты могут сохранять свое состояние на неопределенный срок во время вычислений. Это может проложить путь к более стабильным и практичным квантовым компьютерам.

Другими словами: больше никаких эфемерных квантовых состояний означает надежные квантовые компьютеры, которые существуют достаточно долго, чтобы быть полезными.

Выводы исследователей знаменуют собой постепенный шаг к долгосрочной цели создания передовых квантовых компьютеров. Хотя необходимы дальнейшие исследования, работа группы UCC дает ценную информацию о фундаментальных сверхпроводящих свойствах UTe2. В более широком смысле такие материалы, как UTe2, важны для понимания того, как можно использовать квантовые эффекты для вычислительных приложений.

Вычисления на сверхвысокой скорости могут быть не за горами — далеко за углом — и не нужно беспокоиться о том, что эти физики взломают ваш биткойн-кошелек.