美国:NIST 发现新超导材料
2020-03-06 15:56:53
作者:本网整理 来源:新材料之家
美国国家标准技术研究院( NIST)与马里兰大学、艾姆斯国家实验室等的一项联合研究发现了一种超导体,它可能成为一种重要的量子计算机材料,成为量子信息时代的“硅”。
研究人员详细描述了 UTe2(二碲化铀) 在超导材料领域的各种不寻常特性,不论是从技术应用角度,还是从基础科学角度都十分有趣。它很可能克服工业中的“量子退相干”问题,有望进一步推动量子计算机建造的发展,扮演量子计算机中“硅”的角色。
拓扑绝缘体,其体内是绝缘的,但表面呈现超导特点,由此引出的“拓扑超导体”,则为量子计算机的逻辑电路设计提供了相对有效的材料。目前人们已经发现了很多种超导材料,大多数超导体是自旋单线态,然而此次发现 UTe2 具有一种罕见的自旋三重态。这意味着它的 Cooper 对--在低温下结合在一起的电子--可以被分别定向。这一特性意味着它的 Cooper 对可以平行排列,在面对外部干扰(威胁到量子相干)时保持其超导性。 UTe2 对磁场有异常高的抵抗力,能极大程度地减小量子计算中极易产生的误差。据介绍, UTe2 的特殊表现可能使其在新兴的量子计算机行业极具吸引力。
同时,它很有可能解决量子计算机研发过程中的一个主要问题--如何制造出可以让这种计算机的内存存储开关(即为量子比特)运行足够长时间的元件,以便在它们失去作为一个整体运行的微妙物理关系之前完成一次运算。
相关研究工作发表在 Science(文章标题: Nearly ferromagnetic spin-triplet superconductivity)。
资料来源:
Newfound Superconductor Material Could Bethe 'Silicon of Quantum Computers'
https://www.nist.gov/news-events/news/newfound-superconductor-material-could-be-siliconquantum-computers
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