(dr) IBM Research
O interior de um computador quântico na IBM
O novo tipo de supercondutor foi criado graças ao efeito de proximidade, colocando camadas de telúrio trigonal ao lado de uma fina película de ouro.
Cientistas da Universidade da Califórnia, Riverside, em colaboração com o Instituto Nacional de Normas e Tecnologia, criaram um novo material supercondutor que pode melhorar significativamente a fiabilidade dos computadores quânticos. Este desenvolvimento foi documentado num estudo publicado na Science Advances.
Normalmente, os supercondutores apresentam uma resistência elétrica nula quando arrefecidos a uma temperatura crítica de corte, o que lhes permite conduzir eletricidade de forma eficiente. Certos supercondutores, como os supercondutores topológicos, têm propriedades quânticas únicas que os tornam ideais para a computação quântica, uma vez que podem ajudar a preservar os dados quânticos.
Os investigadores deste estudo criaram um novo tipo de supercondutor colocando camadas de telúrio trigonal, um material quiral com uma assimetria única em imagem de espelho, ao lado de uma fina película de ouro. Na interface entre estes materiais, encontraram estados de polarização quântica bem definidos, que poderiam potencialmente servir como bits quânticos, ou qubits, num computador quântico.
A própria película de ouro adquiriu propriedades supercondutoras através de um processo conhecido como “efeito de proximidade”, segundo o qual um material não supercondutor se torna supercondutor quando colocado muito próximo de um supercondutor, explica o Live Science.
Ao estabelecer uma interface limpa entre o material quiral e o ouro, os investigadores criaram um supercondutor de interface bidimensional, um tipo de supercondutor com uma energia de spin melhorada – cerca de seis vezes superior à dos supercondutores convencionais.
Sob campos magnéticos, este novo supercondutor de interface mostrou resiliência, transformando-se num “supercondutor tripleto”, um tipo mais resistente a influências magnéticas do que os supercondutores típicos. Esta robustez poderá torná-lo mais adequado para as condições exigentes da computação quântica.
Além disso, os investigadores salientaram que a espessura deste novo material, uma ordem de grandeza mais fina do que os atuais componentes da computação quântica, pode ser vantajosa para a produção de ressonadores de micro-ondas de baixa perda. Estes ressonadores são essenciais para a computação quântica, uma vez que armazenam e manipulam eletrões a frequências de micro-ondas, e a minimização da perda de energia é crucial para a precisão exigida nos cálculos quânticos.
No entanto, embora este novo material supercondutor seja promissor, os investigadores não especificaram a sua temperatura crítica. Se conseguisse manter a coerência a temperaturas mais elevadas, representaria um grande passo em frente na computação quântica.
Apesar disso, a resiliência quântica do material e o seu potencial para atenuar a decoerência – um obstáculo constante nos sistemas quânticos – fazem dele um candidato promissor para futuras tecnologias quânticas.
