Un saut quantique : les chercheurs de l’UCC découvrent une clé potentielle pour l’avenir de l’informatique quantique

Dans un développement important pour l’avenir de l’informatique quantique, les chercheurs du laboratoire Macroscopic Quantum Matter Group de l’University College Cork (UCC) ont fait une découverte révolutionnaire en utilisant l’un des microscopes quantiques les plus puissants du monde. L’équipe a identifié un état superconducteur à modulation spatiale dans un nouveau et inhabituel superconducteur, l’uranium ditelluride (UTe2), qui pourrait potentiellement résoudre l’un des plus grands défis de l’informatique quantique.

Le pouvoir des supraconducteurs

Les supraconducteurs sont des matériaux qui permettent à l’électricité de circuler avec une résistance nulle, ce qui signifie qu’ils ne dissipent aucune énergie malgré le transport d’un grand courant. Cela est possible parce que, au lieu de mouvements individuels d’électrons à travers le métal, des paires d’électrons se lient pour former un fluide macroscopique quantique.

L’auteur principal de l’article, Joe Carroll, un chercheur en doctorat travaillant avec le professeur de physique quantique de l’UCC, Séamus Davis, explique : “Ce que notre équipe a découvert, c’est que certaines des paires d’électrons forment une nouvelle structure cristalline incorporée dans ce fluide de fond. Ces types d’états ont été découverts pour la première fois par notre groupe en 2016 et sont maintenant appelés Ondes de densité de paires d’électrons. Ces Ondes de densité de paires sont une nouvelle forme de matière supraconductrice dont nous découvrons encore les propriétés.”

Un nouveau type de supraconducteur

Ce qui rend l’UTe2 particulièrement excitant, c’est qu’il semble être un nouveau type de supraconducteur. Les paires d’électrons dans l’UTe2 semblent avoir un moment angulaire intrinsèque. Si cela est vrai, alors l’équipe de l’UCC a détecté la première Onde de densité de paires composée de ces paires d’électrons exotiques.

Carroll élaboré : “Ce qui est particulièrement excitant pour nous et la communauté plus large, c’est que l’UTe2 semble être un nouveau type de supraconducteur. Les physiciens recherchent un matériau comme celui-ci depuis près de 40 ans.”

Implications pour l’informatique quantique

Les ordinateurs quantiques reposent sur des bits quantiques ou qubits pour stocker et manipuler l’information. Cependant, l’état quantique de ces qubits est facilement détruit, limitant ainsi l’application des ordinateurs quantiques.

L’UTe2, cependant, est un type spécial de supraconducteur qui pourrait avoir de grandes conséquences pour l’informatique quantique. Il pourrait potentiellement être utilisé comme base pour l’informatique quantique topologique, où il n’y a pas de limite sur la durée de vie du qubit pendant le calcul. Cela pourrait ouvrir de nouvelles voies pour des ordinateurs quantiques plus stables et plus utiles.

Carroll explique : “Il y a des indications que l’UTe2 est un type spécial de supraconducteur qui pourrait avoir de grandes conséquences pour l’informatique quantique… Dans de tels matériaux, il n’y a pas de limite sur la durée de vie du qubit pendant le calcul, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour des ordinateurs quantiques plus stables et plus utiles.”

La découverte de l’équipe de l’UCC fournit une autre pièce du puzzle de l’UTe2. Comprendre les propriétés supraconductrices fondamentales de matériaux comme l’UTe2 est crucial pour développer des ordinateurs quantiques pratiques. Carroll conclut : “Ce que nous avons découvert fournit donc une autre pièce du puzzle de l’UTe2. Pour créer des applications à l’aide de matériaux comme celui-ci, nous devons comprendre leurs propriétés supraconductrices fondamentales. Toute la science moderne progresse étape par étape. Nous sommes ravis d’avoir contribué à la compréhension d’un matériau qui pourrait nous rapprocher d’ordinateurs quantiques beaucoup plus pratiques.”