Une équipe de physiciens a découvert un nouvel état de la matière, une percée prometteuse pour augmenter les capacités de stockage des appareils électroniques et améliorer l'informatique quantique.

« Nos recherches ont réussi à révéler des preuves expérimentales d'un nouvel état de la matière :la supraconductivité topologique, " dit Javad Shabani, professeur adjoint de physique à l'Université de New York. "Ce nouvel état topologique peut être manipulé de manière à accélérer le calcul en informatique quantique et à augmenter le stockage."

La découverte, rapporté dans un article sur arXiv, a été menée avec Igor Zutic à l'Université de Buffalo et Alex Matos-Abiague à la Wayne State University.

Le travail se concentre sur l'informatique quantique, une méthode qui peut effectuer des calculs à des vitesses nettement plus rapides que l'informatique conventionnelle. En effet, les ordinateurs conventionnels traitent les bits numériques sous la forme de 0 et de 1, tandis que les ordinateurs quantiques déploient des bits quantiques (qubits) pour tabuler toute valeur comprise entre 0 et 1, augmentant de façon exponentielle la capacité et la vitesse de traitement des données.

Dans leurs recherches, Shabani et ses collègues ont analysé une transition d'état quantique de son état conventionnel à un nouvel état topologique, mesurer la barrière énergétique entre ces états. Ils ont complété cela en mesurant directement les caractéristiques de signature de cette transition dans le paramètre d'ordre qui régit la nouvelle phase de supraconductivité topologique.

Ici, ils ont concentré l'enquête sur les particules de Majorana, qui sont leurs propres antiparticules - substances de même masse, mais avec la charge physique opposée. Les scientifiques voient la valeur des particules de Majorana en raison de leur potentiel à stocker des informations quantiques dans un espace de calcul spécial où les informations quantiques sont protégées du bruit de l'environnement. Cependant, il n'y a pas de matériau hôte naturel pour ces particules, également connu sous le nom de fermions de Majorana. Par conséquent, les chercheurs ont cherché à concevoir des plates-formes, c'est-à-dire de nouvelles formes de matière - sur lesquelles ces calculs pourraient être menés.

"La nouvelle découverte de la supraconductivité topologique dans une plate-forme bidimensionnelle ouvre la voie à la construction de qubits topologiques évolutifs pour non seulement stocker des informations quantiques, mais aussi de manipuler les états quantiques exempts d'erreur, " observe Shabani.