Cientistas do Laboratório Nacional do Departamento de Energia dos EUA e da Universidade Estadual de Iowa descobriram um inesperado “eco quântico” em um elemento supercondutor. Esta invenção fornece informações sobre comportamentos quânticos que podem ser usados para a tecnologia quântica de próxima geração.
Supercondatores são materiais que carregam eletricidade sem resistência. Esses supercondctors incluem a vibração combinada conhecida como “modo Higgs”. Um modo Higgs flutua de maneira semelhante ao bóson de potencial eletrônico de Higgs quando ocorre quando ocorre. Eles aparecem quando um elemento passa por uma transição de fase de supercondacting.
Observar essas vibrações tornou -se um longo desafio para os cientistas, porque eles existem por um curto período de tempo. Eles também têm interações complexas com as quipartículas, que são como elétrons derivados da quebra da supercondatividade.
No entanto, usando as técnicas avançadas de espectro de Terhertz (THz), a equipe de pesquisa descobriu um tipo sofisticado de eco quântico conhecido como “Higgs Echo” em materiais de neobium supercondcting utilizados em circuitos de computação quântica.
“Em contraste com a iluminação convencional observada em átomos ou semicondutores, os Higgs ecos de uma interação complexa entre o modo Higgs e as quipartículas, resultando em um sinal distinto de sinal de característica”, explicou Gigang Wong, explicando o laboratório de amos e a liderança da equipe de pesquisa.
Segundo Wang, os ecos de Higgs podem se lembrar e expressar os caminhos quânticos ocultos nos elementos. Usando a radiação THZ especificamente, sua equipe conseguiu observar esses ecos. Usando esses pulsos de radiação THz, eles também podem usar ecos para codificar, armazenar, recuperar dados quânticos contidos nesses ingredientes de supercondcting.
Este estudo mostra a capacidade de controlar e monitorar a solidariedade quântica em supercondctors e abrir caminho para uma possível nova abordagem para armazenamento e processamento de dados quânticos.
“Compreender e controlar esses ecos quânticos exclusivos nos aproxima de uma etapa mais próxima da computação quântica prática e da tecnologia avançada de detecção quântica”, diz Wang.
Este projeto foi parcialmente suportado através do Centro de Materiais Quânticos e Sistemas de Supercondcting (SQMS).
