Il materiale, un superconduttore stratificato chiamato diseleniuro di niobio (NbSe2), è normalmente un superconduttore di tipo II, il che significa che espelle campi magnetici quando viene raffreddato al di sotto di una certa temperatura. Tuttavia, quando il team ha esercitato pressione sul materiale, ha scoperto che subiva una transizione verso una nuova fase, dove improvvisamente espelleva i campi magnetici in modo ancora più forte, diventando un superconduttore di tipo I.5. Questa transizione alla superconduttività di tipo 1.5 non è stata osservata in precedenza nei superconduttori stratificati e potrebbe avere implicazioni per l’informatica quantistica, conclude lo studio.
"Crediamo che questo nuovo tipo di superconduttività in NbSe2 sia dovuto alla presenza di forti correlazioni elettroniche", ha affermato l'autore principale Lei Zhang, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Fisica dell'Università del Maryland. “Queste correlazioni sono solitamente associate a fenomeni esotici, come la superconduttività non convenzionale e il magnetismo quantistico. Pertanto, la nostra scoperta potrebbe aprire nuove strade per esplorare questi fenomeni esotici nei superconduttori stratificati ed esplorare potenziali applicazioni nell’informatica quantistica”.
La superconduttività è un fenomeno in cui un materiale conduce l'elettricità senza perdere energia. Ciò rende i superconduttori conduttori elettrici molto efficienti e hanno potenziali applicazioni in una varietà di tecnologie, tra cui la trasmissione di potenza, le macchine per la risonanza magnetica e gli acceleratori di particelle.
L'informatica quantistica è un nuovo campo dell'informatica che utilizza i principi della meccanica quantistica per eseguire calcoli. I computer quantistici sono molto più veloci e potenti dei computer tradizionali e hanno il potenziale per rivoluzionare una varietà di campi, tra cui la scoperta di farmaci, la scienza dei materiali e la modellazione finanziaria.
La scoperta da parte del team di un nuovo tipo di superconduttività in NbSe2 potrebbe avere implicazioni per l'informatica quantistica perché le forti correlazioni elettroniche del materiale potrebbero portare all'emergere di nuovi stati quantistici. Questi stati potrebbero essere utilizzati per archiviare ed elaborare informazioni quantistiche, essenziali per l’informatica quantistica.
"La nostra scoperta è entusiasmante perché suggerisce che i superconduttori stratificati potrebbero essere una nuova piattaforma per esplorare fenomeni esotici e potenziali applicazioni nell'informatica quantistica", ha affermato l'autore senior Jun Zhao, professore presso il Dipartimento di Fisica e il Centro di Nanofisica e Materiali Avanzati. "Stiamo continuando a studiare le proprietà di NbSe2 e di altri superconduttori stratificati e speriamo di scoprire nuove informazioni sulla natura della superconduttività e sulle sue potenziali applicazioni".
La ricerca del team è stata finanziata dalla National Science Foundation, dal Dipartimento dell'Energia e dalla Fondazione Gordon e Betty Moore.
