Физики из Норвежского университета науки и технологий под руководством Якоба Линдера сообщили о возможном обнаружении триплетного сверхпроводника — редчайшего класса материалов, который десятилетиями считался “святым Граалем” квантовых технологий. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Physical Review Letters.
В отличие от обычных сверхпроводников, где электроны объединяются в пары с противоположно направленными спинами (синглетные пары), в триплетных сверхпроводниках спины электронов в паре ориентированы параллельно. Это принципиальное отличие открывает фантастические возможности: такие материалы способны переносить не только электрический заряд, но и спиновый ток без потерь энергии.
Исследователи изучали сплав ниобия и рения (NbRe) в сотрудничестве с итальянскими экспериментальными группами. Электрические и магнитные свойства материала продемонстрировали аномалии, которые невозможно объяснить в рамках классической синглетной сверхпроводимости. Поведение NbRe указывает на наличие триплетного механизма проводимости.
Особую ценность открытию придаёт сравнительно высокая критическая температура материала — около 7 Кельвинов. Для квантовой физики это технологически достижимый показатель, тогда как многие другие кандидаты в триплетные сверхпроводники требуют экстремально низких температур порядка 1 Кельвина и ниже, что делает их практическое применение крайне сложным.
Триплетная сверхпроводимость открывает путь к созданию экзотических квазичастиц — майорановских состояний, которые рассматриваются как основа для устойчивых квантовых вычислений. Кроме того, на базе таких материалов можно создавать сверхбыстрые вычислительные системы с минимальным энергопотреблением.
Учёные призывают к осторожности: результаты требуют подтверждения независимыми экспериментальными группами, а материал должен пройти дополнительные тесты. Однако даже предварительные данные вселяют оптимизм. Подтверждение триплетной сверхпроводимости в NbRe может приблизить эру квантовых компьютеров, способных выполнять сложнейшие вычисления практически без энергопотерь.
Об авторе
