Οι ερευνητές της κβαντικής φυσικής αναζητούν εδώ και χρόνια έναν τοπολογικό υπεραγωγό, ένα υλικό που θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην κβαντική υπολογιστική συνδυάζοντας δύο διαφορετικές μορφές υπεραγωγιμότητας.
Αν και ένα τέτοιο υλικό παρέμενε μέχρι τώρα άπιαστο όνειρο, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Κορνέλ απέδειξαν ότι το διτελλυρίδιο του ουρανίου μπορεί να εμφανίσει ταυτόχρονα και τις δύο μορφές, καθιστώντας το τον κορυφαίο υποψήφιο για μελλοντικές τεχνολογικές εφαρμογές.
Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Physics, ανοίγοντας νέους δρόμους στην κατανόηση αυτών των σπάνιων καταστάσεων της ύλης.
Η συνύπαρξη και η σύγκρουση των καταστάσεων
Στο διτελλυρίδιο του ουρανίου, η πρώτη μορφή υπεραγωγιμότητας εμφανίζεται υπό κανονικές συνθήκες εξαιρετικού ψύχους, ενώ η δεύτερη εκδηλώνεται μόνο κάτω από ισχυρά μαγνητικά πεδία ή τεράστια πίεση. Πραγματοποιώντας ακριβείς πειραματικές μετρήσεις με παλμικό υπέρηχο, η ερευνητική ομάδα επανασχεδίασε το διάγραμμα φάσεων του υλικού.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι δύο διαφορετικές γωνιακές ορμές των ζευγών ηλεκτρονίων μπορούν να συνυπάρξουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή του διαγράμματος. Το πιο εντυπωσιακό εύρημα είναι ότι οι δύο τύποι υπεραγωγιμότητας ανταγωνίζονται μεταξύ τους, με αποτέλεσμα η μία μορφή να εξαφανίζεται καθώς η θερμοκρασία μειώνεται περαιτέρω.
Οι προοπτικές για την κβαντική τεχνολογία
Η ανακάλυψη αυτή λύνει πολυετείς αβεβαιότητες γύρω από τη συμπεριφορά του υλικού υπό πίεση που ισοδυναμεί με εννέα αυτοκίνητα συγκεντρωμένα σε ελάχιστη επιφάνεια.
Παρόλο που η πρακτική εφαρμογή στην κβαντική υπολογιστική απέχει ακόμη αρκετά βήματα, η αποδεδειγμένη παρουσία αυτών των ιδιοτήτων προσφέρει στους επιστήμονες το πολυτιμότερο εργαλείο μέχρι σήμερα. Η μελέτη του διτελλυριδίου του ουρανίου επιβεβαιώνει ότι η φύση κρύβει κβαντικά μυστικά ικανά να προωθήσουν την τεχνολογία αιχμής.
