挪威科技大学那儿的研究人员宣称,NbRe或许对于量子技术而言,是那种可达成零电阻自旋输运的三重态超导体。
挪威科技大学那儿的科学家们,坚信着这么一个事儿,也就是说,他们极有可能观察到了一种寻觅了很长时间的超导形式,这种超导形式呐,能够让量子计算机变得更加稳定,而且呢,还可以大幅度地提高能效。
该团队,由挪威科技大学物理系的雅各布·林德教授领导,同时雅各布·林德教授也来自QuSpin研究中心,他们报告了证据,该证据表明合金NbRe表现得如同三重态超导体一般。
若是获得了证实,那么这一发现兴许会给基于自旋的电子学以及量子技术开拓出全新的路径。
“许多从事固态物理学研究的物理学家愿望清单上的重中之重,是三重态超导体,”雅各布·林德教授说道。
他接着讲,三重态超导体这类材料属于量子技术范畴,进一步具体来讲,在量子计算这一领域,它是一种堪称“圣杯”般存在的东西。
传统的超导体,被称为单重态超导体,可以无电阻地传输电流。
然而,它们内部那进行配对的粒子,并不携带自旋,这对它们在自旋电子学以及量子系统中的应用产生了限制,该应用依赖于控制自旋而非电荷来实现。
零电阻自旋输运
三重态超导体之所以不同,是因为它们的超导粒子携带自旋。
按照林德的说法,“三重态超导体具备自旋这一情况产生了一个关键后果,也就是现下我们不但能够在零电阻的情形下进行电流的传输,而且还能够去传输自旋电流。”。
这很重要,因为自旋是电子的基本属性,可用于编码和传输信息。
自旋电子学有着这样一个目标,那是通过将处理信号时所使用的电荷替换为自旋,进而有可能达成减少能源消耗以及提高运行速度的效果。
首先,林德解释道,随后,当今量子技术存在着主要挑战,其中之一便是要寻找到一种能够以足够高精度去进行计算机运算执行的方法。

无损耗自旋输运的材料,可能对解决扩大量子计算机规模的主要障碍,也就是不稳定性与误差,有所助力。
测试了NbRe,也就是铌 - 铼合金,研究人员与来自意大利的从事实验物理方面研究的人员进行一同合作。
这种材料的行为,和人们针对传统单重态超导体的预期不一样,他们所做的测量显示了这一点。
“在我们所发表的文章当中,我们证实了NbRe材料所展现出的特性是与三重态超导性相符合的,”这是林德说出来的。
他发出提醒,表明在得出确切的结论以前,还需要去做更多的工作,并且指出现在要最终确定该材料是不是三重态超导体,这是为时过早的事情。
其中,这一发现,是必须要得到其他实验组的验证的。此外,进行进一步的三重态超导性测试,这也是必要的"他说。
马约拉纳路径与前景
三重态超导体跟被叫做马约拉纳粒子的奇特粒子存在关联,马约拉纳粒子是其自身的反粒子,被视作构建更稳定量子比特的希望所在。
这类粒子可能使得量子计算对环境噪声不那么敏感。
NbRe具备的另外一个优势在于其工作时的温度,这种材料于大概7开尔文的温度状况下会转变为具有超导性的状态。
尽管其中温度依旧那般极为低,然而这显然高于另外某些三重态候选材料所需的约摸1开尔文的温度,致使实验更有具备可行性,得此结果。
实验研究由我们开展并显示出结果,该材料的表现、举动,跟我们依照以前情况预想、期望的传统样式单重态超导体截然不同。林德接着补充说了这番描述。
若有独立团队对这一结果予以证实,那么NbRe便有可能成为下一代量子设备里,用于结合超导性与自旋电子学的关键平台。
该研究结果已发表在《物理评论快报》上。
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