Parce que la technologie fait partie de notre quotidien, il peut être difficile d'imaginer à quoi ressemblera l'avenir de la technologie, sans parler de ce qu'il a le potentiel d'accomplir.

Les physiciens de l'Université de Virginie-Occidentale Cheng Cen, Lian Li, Yanjun Ma, Ming Yang et Chenhui Yan regardent au-delà des limites de l'informatique classique utilisée dans nos appareils de tous les jours et s'efforcent de rendre les applications des appareils quantiques largement accessibles.

Dans une étude publiée dans Communication Nature , les chercheurs ont prouvé que la supraconductivité, qui a un large éventail d'applications technologiques, notamment en tant que partie intégrante de l'informatique quantique, peut être manipulé par un faible, lumière ultraviolette continue. Cette découverte a de vastes impacts fondamentaux et applicatifs, tels que ceux dans le développement du calcul quantique.

"C'est pourquoi c'est particulièrement important, " dit Cen, professeur agrégé au Département de physique et d'astronomie. "Nous pouvons contrôler l'état supraconducteur en utilisant simplement une lampe de poche, au lieu d'utiliser un laser à haute énergie ou des conditions extrêmes de pression et de température."

La technologie à laquelle nous sommes habitués aujourd'hui fonctionne en stockant des informations sous forme de zéro et un binaire et se limite à résoudre un seul problème à la fois. Cependant, les ordinateurs quantiques fonctionnent différemment pour manipuler et stocker des informations en utilisant un bit quantique, qui a la capacité de résoudre des problèmes complexes.

"L'ensemble du parc d'appareils actuel a été construit en utilisant un bit classique, " dit Cen. " Maintenant la question est, 'Comment est-ce qu'on avance?'"

Selon le Cen, un transistor ordinaire peut être presque aussi petit qu'une seule molécule et est utilisé dans la technologie moderne pour traiter l'information, mais il ne peut pas prendre en charge un bit quantique. Cependant, le matériau supraconducteur peut.

Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de fournir des percées dans les matériaux et la découverte de médicaments, l'optimisation des systèmes complexes et l'intelligence artificielle.

"À l'avenir, si nous pouvons comprendre ces phénomènes, nous pouvons très probablement utiliser commercialement ce supraconducteur modulé par la lumière pour des appareils, " a déclaré Cen.

En utilisant un film à couche atomique unique de séléniure de fer cultivé par Chenhui Yan, un associé postdoctoral de Li, le professeur de physique Robert L. Carrol, les chercheurs pourraient également faire passer ses propriétés d'un état normal à un état supraconducteur très rapidement et de manière réversible en appliquant une impulsion de tension. "Le plus remarquable, cet effet est également non volatile, ce qui signifie que l'état supraconducteur induit par la lumière reste même après que la lumière UV est éteinte, " dit Li.

Cette recherche a été financée par la National Science Foundation et le ministère de l'Énergie.

"Drs Cen, Li et Ma font partie intégrante du développement par le Département de physique et d'astronomie d'un programme de recherche en physique de la matière condensée de classe mondiale ici à WVU, " dit Earl Scime, directeur du Département de physique et d'astronomie. "Cette recherche met en lumière les recherches de pointe menées à WVU, et nous sommes très heureux de voir leur travail apparaître dans la revue très médiatisée Communication Nature ."