Questo stato raro e sfuggente ha suscitato un immenso interesse all’interno della comunità dei fisici della materia condensata da quando è stato previsto per la prima volta negli anni ’60, offrendo grandi promesse per la realizzazione di alcuni calcoli quantistici. Fino ad ora, tuttavia, i ricercatori avevano notevoli limitazioni sperimentali nell’osservazione dello sfuggente stato FFLO.
La miscela magica di forte pressione e effetti allineati
Utilizzando la cella a incudine di diamante all'avanguardia dell'ORNL in grado di generare pressioni massicce e allineare la rotazione del materiale utilizzando campi magnetici esterni, i fisici hanno scoperto che in questa rara combinazione risiede l'opportunità di manipolare e stabilizzare le insolite proprietà quantistiche desiderate per la tecnologia quantistica. informatica.
Come menzionato da Xiaofeng Xu, fisico della materia condensata presso l'ORNL e autore principale di uno studio recentemente pubblicato, "Questi calcoli quantistici richiedono forme esotiche di superconduttività in materiali che ospitano contemporaneamente comportamenti magnetici specifici".
Superare le sfide sperimentali
Tradizionalmente, lo stato FFLO era previsto nei sistemi clean bulk. Ma ottenere sia la pulizia necessaria che l’intensità del campo magnetico a temperature estremamente fredde si è rivelato straordinariamente impegnativo per la ricerca sulla materia condensata. Grazie a una combinazione di strutture all'avanguardia all'interno dell'ORNL e di partner esterni che utilizzano celle a incudine di diamante insieme a potenti tecniche ad alta pressione, il team scientifico ha superato questi impegnativi requisiti sperimentali.
Un catalizzatore promettente per il futuro dell'informatica quantistica
La riuscita scoperta sperimentale del tanto ricercato stato FFLO nel materiale ReB2 guidato magneticamente è considerata un successo rivoluzionario dai fisici teorici di tutto il mondo. Sbloccando il pieno potenziale di questo comportamento speciale, secondo gli scienziati, questo nuovo approccio potrebbe fungere da catalizzatore cruciale per realizzare nuove architetture per l’informatica quantistica evitando molte delle complicazioni e limitazioni che ostacolano i materiali qubit esistenti.
Come evidenziato da un altro fisico della materia condensata dell'ORNL, Zhijun Xu, "Il nostro team è il primo a scoprire la superconduttività che coesiste con questa speciale forma di magnetismo quantistico. E ciò che è veramente incoraggiante è che questo comportamento superconduttore unico è stato creato nello stato fondamentale magnetico. Potrebbero esistere ora c’è una nuova strada verso l’accoppiamento non convenzionale di Cooper per la creazione di elettroni entangled necessari per i futuri computer quantistici topologici”.
