Cientistas podem ter encontrado o Santo Graal da computação quântica

“Um supercondutor triplo está no topo da lista de desejos de muitos físicos que trabalham no campo da física do estado sólido”, disse o professor Jacob Linder.

Linder é físico do Departamento de Física da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU), onde trabalha no QuSpin – um centro de pesquisa que reúne alguns dos principais pesquisadores da universidade.

“Materiais que são supercondutores triplos são uma espécie de ‘Santo Graal’ na tecnologia quântica e, mais especificamente, na computação quântica”, explicou Linder.

Pesquisadores de todo o mundo estão ansiosos para confirmar a existência de tais materiais. Agora Linder e sua equipe acreditam que podem estar chegando perto.

“Achamos que podemos ter observado um supercondutor trigêmeo”, disse o professor Linder.

Se verificada, a descoberta representaria um grande avanço para a ciência quântica.

Estabilizando a tecnologia quântica com rotação

A pesquisa de Linder concentra-se em materiais quânticos e seu uso potencial em spintrônica e dispositivos quânticos avançados. A spintrônica depende do spin, uma propriedade fundamental dos elétrons, para transportar e processar informações de maneiras diferentes da eletrônica convencional atual.

O spin também pode desempenhar um papel importante na tecnologia quântica, especialmente quando combinado com supercondutores. No entanto, um dos maiores obstáculos tem sido a instabilidade.

“Um dos maiores desafios da tecnologia quântica hoje é encontrar uma maneira de realizar operações computacionais com precisão suficiente”, explicou Linder.

Supercondutores trigêmeos podem ajudar a resolver esse problema.

Trabalhando com colaboradores experimentais na Itália, Linder foi co-autor de um estudo publicado em Cartas de revisão física. O artigo foi selecionado como uma das recomendações do editor da revista.

“Os supercondutores tripletos tornam possíveis uma série de fenômenos físicos incomuns. Esses fenômenos têm aplicações importantes na tecnologia quântica e na spintrônica”, disse Linder.

Supercondutores convencionais vs triplos

Os supercondutores tradicionais permitem que a eletricidade flua sem resistência mensurável. Em termos práticos, isso significa que a corrente elétrica pode se mover sem perder energia na forma de calor. Embora extremamente úteis, os supercondutores convencionais têm limitações.

Os supercondutores convencionais são conhecidos como ‘supercondutores singlete’. Em termos simples, isso significa que as partículas supercondutoras não carregam spin.

Os supercondutores trigêmeos são diferentes porque suas partículas supercondutoras carregam spin.

Então, por que isso importa?

“O fato de os supercondutores triplos terem spin tem uma consequência importante. Agora podemos transportar não apenas correntes elétricas, mas também correntes de spin com resistência absolutamente zero”, explicou Linder.

Essa capacidade poderia tornar possível transmitir informações usando spin sem qualquer perda de energia. Por sua vez, computadores extremamente rápidos poderiam operar quase sem eletricidade.

Liga NbRe mostra sinais promissores

“Em nosso artigo publicado, demonstramos que o material NbRe exibe propriedades consistentes com a supercondutividade tripleta”, disse Linder.

NbRe é uma liga de nióbio-rênio e ambos os elementos são metais raros.

“Ainda é muito cedo para concluir de uma vez por todas se o material é um supercondutor triplo. Entre outras coisas, a descoberta deve ser verificada por outros grupos experimentais. Também é necessário realizar mais testes de supercondutividade tripla”, explicou Linder.

Mesmo assim, os resultados são animadores.

“Nossa pesquisa experimental demonstra que o material se comporta de maneira completamente diferente do que esperaríamos de um supercondutor singlete convencional”, acrescentou Linder.

Supercondutividade a 7 Kelvin

“Outra vantagem deste material é que ele superconduz a uma temperatura relativamente alta”, disse Linder, embora o que conta como alta temperatura neste campo possa parecer surpreendente.

Aqui, ‘alta temperatura’ refere-se a 7 Kelvin (K), logo acima do zero absoluto a -273,15 graus Celsius. No mundo da supercondutividade, isso é comparativamente quente. Outros potenciais supercondutores trigêmeos requerem temperaturas próximas a 1K, tornando 7K muito mais prático e alcançável.

Em conjunto, as descobertas da NTNU sugerem que o tão procurado supercondutor triplo pode finalmente estar ao nosso alcance.