Les recherches menées par Kent et le STFC Rutherford Appleton Laboratory ont abouti à la découverte d’un nouveau supraconducteur topologique rare, LaPt3P. Cette découverte peut être d’une importance capitale pour les opérations futures des ordinateurs quantiques.
Les supraconducteurs sont des matériaux vitaux capables de conduire l’électricité sans aucune résistance lorsqu’ils sont refroidis en dessous d’une certaine température, ce qui les rend hautement souhaitables dans une société qui a besoin de réduire sa consommation d’énergie.
Ils manifestent des propriétés quantiques à l’échelle des objets du quotidien, ce qui en fait des candidats très attractifs pour la construction d’ordinateurs qui utilisent la physique quantique pour stocker des données et effectuer des opérations informatiques, et peuvent largement surpasser même les meilleurs superordinateurs dans certaines tâches. En conséquence, il existe une demande croissante de la part de grandes entreprises technologiques comme Google, IBM et Microsoft pour fabriquer des ordinateurs quantiques à l’échelle industrielle en utilisant des supraconducteurs.
Cependant, les unités élémentaires des ordinateurs quantiques (qubits) sont extrêmement sensibles et perdent leurs propriétés quantiques en raison des champs électromagnétiques, de la chaleur et des collisions avec les molécules d’air. La protection contre ces derniers peut être obtenue en créant des qubits plus résilients à l’aide d’une classe spéciale de supraconducteurs appelés supraconducteurs topologiques qui, en plus d’être des supraconducteurs, hébergent également des états métalliques protégés sur leurs frontières ou surfaces.
Supraconducteurs topologiques, tels que LaPt3P, nouvellement découvert grâce à des expériences de relaxation du spin du muon et à une analyse théorique approfondie, sont exceptionnellement rares et sont d’une valeur inestimable pour la future industrie de l’informatique quantique.
Pour s’assurer que ses propriétés sont indépendantes de l’échantillon et de l’instrument, deux ensembles différents d’échantillons ont été préparés dans le Université de Warwick et à l’ETH Zurich. Des expériences sur les muons ont ensuite été réalisées dans deux types différents d’installations à muons : dans la source de neutrons pulsés et de muons ISIS du laboratoire STFC Rutherford Appleton et au PSI, en Suisse.
Le Dr Sudeep Kumar Ghosh, Leverhulme Early Career Fellow à la Kent’s School of Physical Sciences et Principe Investigator a déclaré : ” Cette découverte du supraconducteur topologique LaPt3P a un potentiel énorme dans le domaine de l’informatique quantique. La découverte d’un composant aussi rare et recherché démontre l’importance de la recherche sur les muons pour le monde quotidien qui nous entoure.’
Référence : « La supraconductivité singulet chirale dans le métal faiblement corrélé LaPt3P » par PK Biswas, SK Ghosh, JZ Zhao, DA Mayoh, ND Zhigadlo, Xiaofeng Xu, C. Baines, AD Hillier, G. Balakrishnan et MR Lees, 4 mai 2021, Communication Nature.
DOI : 10.1038/s41467-021-22807-8
L’article est publié en Communication Nature (Université du Kent : Dr Sudeep K. Ghosh ; STFC Rutherford Appleton Laboratory : Dr Pabitra K. Biswas, Dr Adrian D. Hillier ; Université de Warwick – Dr Geetha Balakrishnan, Dr Martin R. Lees, Dr Daniel A. Mayoh ; Paul Scherrer Institute : Dr. Charles Baines ; Zhejiang University of Technology : Dr. Xiaofeng Xu ; ETH Zurich : Dr. Nikolai D. Zhigadlo ; Southwest University of Science and Technology : Dr. Jianzhou Zhao).
