Souhrn
Výzkumníci z Norwégské univerzity vědy a technologie (NTNU) hlásí možné pozorování tripletového supravodiče ve slitina kovů niob-rhenium (NbRe). Tento materiál by umožnil přenos elektrického proudu i spinových signálů bez ztráty energie, což představuje potenciální klíč k efektivnějším kvantovým počítačům. Objev však stále čeká na nezávislé potvrzení.
Klíčové body
- Slitina NbRe vykazuje chování odlišné od konvenčních supravodičů, s náznaky tripletového párování elektronů.
- Tripletové supravodiče umožňují současný přenos náboje a spinu bez odporu, což je ideální pro spintroniku a kvantové výpočty.
- Výzkum vedl profesor Jacob Linder z centra QuSpin na NTNU, specializujícího se na spinovou elektroniku.
- Potenciál pro stabilizaci qubitů a snížení energetické náročnosti kvantových systémů.
- Datum zprávy: 21. února 2026.
Podrobnosti
Výzkumníci z NTNU analyzovali slitiny niobu a rhenia (NbRe) a zjistili, že se chová jako tripletový supravodič. Na rozdíl od běžných singletových supravodičů, kde se elektrony páruje s antiparalelními spiny, tripletové supravodiče mají paralelní spiny. To umožňuje nejen nulový elektrický odpor, ale i přenos spinové informace bez disipace. Experimenty ukazují na unikátní magnetické vlastnosti NbRe při nízkých teplotách, což naznačuje přítomnost tripletových Cooperových párů.
Profesor Jacob Linder, fyzik z Ústavu fyziky NTNU a člen centra QuSpin – výzkumného centra zaměřeného na kvantové spinové systémy a spintroniku –, tento objev označil za vysoce žádoucí. QuSpin sdružuje špičkové badatele v oblasti pevných látek a kvantových technologií. Linderovo tým provedl měření transportních vlastností a spektra, které neodpovídají standardním modelům supravodičů. Například pozorované anomálie v Hallově odporu a magnetorezistenci naznačují spin-polarizovaný proud.
Aktuální kvantové počítače, jako ty od IBM nebo Google, trpí nestabilitou qubitů kvůli decoherenci a vyžadují extrémní chlazení pod 1 K, což spotřebovává obrovské množství energie. Tripletový supravodič by mohl sloužit jako materiál pro propojení qubitů, kde by spinové signály zůstaly koherentní déle a bez tepelných ztrát. V spintronice, která kombinuje elektroniku se spinovými vlastnostmi, by umožnil výrobu logických obvodů s nulovou spotřebou při přenosu dat. Nicméně, výsledky jsou z počátku experimentů a vyžadují replikaci v jiných laboratořích, aby se vyloučily artefakty měření.
Proč je to důležité
Tento objev by mohl urychlit přechod od experimentálních kvantových počítačů k praktickým zařízením schopným řešit reálné problémy, jako optimalizace molekul v farmacii nebo simulace materiálů. Dnešní systémy jsou omezeny na desítky qubitů s chybovostí nad 1 %, zatímco tripletové supravodiče by podpořily topologické qubity odolné vůči chybám. V širším kontextu by snížil energetickou stopu datových center, kde kvantové výpočty by nahradily klasické superpočítače v náročných úlohách. Pokud se potvrdí, NbRe by se stal základem nové generace spintronických zařízení, ovlivňujících nejen kvantové počítače, ale i neuromorfní hardware inspirovaný mozkem. Zůstává však otevřenou otázkou, zda lze materiál skalovat pro průmyslovou výrobu při zachování vlastností.
Zdroj: 📰 Science Daily
