El material, un superconductor en capas llamado diseleniuro de niobio (NbSe2), es normalmente un superconductor de tipo II, lo que significa que expulsa campos magnéticos cuando se enfría por debajo de una determinada temperatura. Sin embargo, cuando el equipo aplicó presión al material, descubrieron que sufría una transición a una nueva fase, donde de repente expulsa campos magnéticos aún con más fuerza, convirtiéndose en un superconductor de tipo I.5. Esta transición a la superconductividad de tipo 1,5 no se había observado previamente en superconductores en capas y podría tener implicaciones para la computación cuántica, concluye el estudio.
"Creemos que este nuevo tipo de superconductividad en NbSe2 se debe a la presencia de fuertes correlaciones electrónicas", dijo el autor principal Lei Zhang, investigador postdoctoral en el Departamento de Física de la Universidad de Maryland. "Estas correlaciones suelen estar asociadas con fenómenos exóticos, como la superconductividad no convencional y el magnetismo cuántico. Por lo tanto, nuestro descubrimiento podría abrir nuevas vías para explorar estos fenómenos exóticos en superconductores en capas y explorar aplicaciones potenciales en la computación cuántica".
La superconductividad es un fenómeno en el que un material conduce electricidad sin perder energía. Esto hace que los superconductores sean conductores eléctricos muy eficientes y tienen aplicaciones potenciales en una variedad de tecnologías, incluida la transmisión de energía, máquinas de resonancia magnética y aceleradores de partículas.
La computación cuántica es un nuevo campo de la informática que utiliza los principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos. Las computadoras cuánticas son mucho más rápidas y poderosas que las tradicionales y tienen el potencial de revolucionar una variedad de campos, incluido el descubrimiento de fármacos, la ciencia de materiales y la modelización financiera.
El descubrimiento por parte del equipo de un nuevo tipo de superconductividad en NbSe2 podría tener implicaciones para la computación cuántica porque las fuertes correlaciones electrónicas del material podrían conducir a la aparición de nuevos estados cuánticos. Estos estados podrían usarse para almacenar y procesar información cuántica, que es esencial para la computación cuántica.
"Nuestro descubrimiento es emocionante porque sugiere que los superconductores en capas pueden ser una nueva plataforma para explorar fenómenos exóticos y aplicaciones potenciales en la computación cuántica", dijo el autor principal Jun Zhao, profesor del Departamento de Física y del Centro de Nanofísica y Materiales Avanzados. "Seguimos investigando las propiedades del NbSe2 y otros superconductores en capas, y esperamos descubrir nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la superconductividad y sus posibles aplicaciones".
La investigación del equipo fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias, el Departamento de Energía y la Fundación Gordon y Betty Moore.
