Le matériau, un supraconducteur en couches appelé diséléniure de niobium (NbSe2), est normalement un supraconducteur de type II, ce qui signifie qu'il expulse les champs magnétiques lorsqu'il est refroidi en dessous d'une certaine température. Cependant, lorsque l’équipe a appliqué une pression sur le matériau, elle a constaté qu’il subissait une transition vers une nouvelle phase, où il expulsait soudainement les champs magnétiques encore plus fortement, devenant ainsi un supraconducteur de type I.5. Cette transition vers une supraconductivité de type 1,5 n’a pas été observée auparavant dans les supraconducteurs en couches et pourrait avoir des implications pour l’informatique quantique, conclut l’étude.
"Nous pensons que ce nouveau type de supraconductivité dans NbSe2 est dû à la présence de fortes corrélations électroniques", a déclaré l'auteur principal Lei Zhang, chercheur postdoctoral au département de physique de l'Université du Maryland. "Ces corrélations sont généralement associées à des phénomènes exotiques, tels que la supraconductivité non conventionnelle et le magnétisme quantique. Par conséquent, notre découverte pourrait ouvrir de nouvelles voies pour explorer ces phénomènes exotiques dans les supraconducteurs en couches et explorer des applications potentielles en informatique quantique."
La supraconductivité est un phénomène dans lequel un matériau conduit l'électricité sans perdre d'énergie. Cela fait des supraconducteurs des conducteurs électriques très efficaces et ils ont des applications potentielles dans diverses technologies, notamment la transmission de puissance, les appareils IRM et les accélérateurs de particules.
L'informatique quantique est un nouveau domaine informatique qui utilise les principes de la mécanique quantique pour effectuer des calculs. Les ordinateurs quantiques sont beaucoup plus rapides et puissants que les ordinateurs traditionnels, et ils ont le potentiel de révolutionner divers domaines, notamment la découverte de médicaments, la science des matériaux et la modélisation financière.
La découverte par l'équipe d'un nouveau type de supraconductivité dans NbSe2 pourrait avoir des implications pour l'informatique quantique, car les fortes corrélations électroniques de ce matériau pourraient conduire à l'émergence de nouveaux états quantiques. Ces états pourraient être utilisés pour stocker et traiter des informations quantiques, essentielles à l’informatique quantique.
"Notre découverte est passionnante car elle suggère que les supraconducteurs en couches pourraient constituer une nouvelle plate-forme pour explorer des phénomènes exotiques et des applications potentielles en informatique quantique", a déclaré l'auteur principal Jun Zhao, professeur au Département de physique et au Centre de nanophysique et de matériaux avancés. "Nous continuons à étudier les propriétés du NbSe2 et d'autres supraconducteurs en couches, et nous espérons découvrir de nouvelles informations sur la nature de la supraconductivité et ses applications potentielles."
Les recherches de l'équipe ont été financées par la National Science Foundation, le ministère de l'Énergie et la Fondation Gordon et Betty Moore.
