Os cientistas acreditam que os chamados supercondutores triplos poderiam abrir a porta para a tecnologia mais eficiente em termos energéticos já desenvolvida.
“Um supercondutor triplo está no topo da lista de desejos de muitos físicos que trabalham no campo da física do estado sólido”, diz o professor Jacob Linder.
Linder é físico do Departamento de Física da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU), onde trabalha no QuSpin – um centro de pesquisa que reúne alguns dos principais pesquisadores da universidade.
“Os materiais supercondutores tripletos são uma espécie de ‘Santo Graal’ na tecnologia quântica e, mais especificamente, na computação quântica”, explicou Linder.
Pesquisadores de todo o mundo estão ansiosos para confirmar a existência de tais materiais. Agora Linder e sua equipe acreditam que estão cada vez mais próximos.
“Achamos que observamos um supercondutor trigêmeo”, disse o professor Linder.
Se verificada, a descoberta representaria um grande avanço para a ciência quântica.
Estabilizando a tecnologia quântica com spin
A pesquisa de Linder concentra-se em materiais quânticos e seu uso potencial em spintrônica e dispositivos quânticos avançados. A spintrônica depende do spin, uma propriedade fundamental dos elétrons, para transportar e processar informações de uma maneira diferente da eletrônica convencional atual.
O spin pode desempenhar um papel importante na tecnologia quântica, especialmente quando combinado com supercondutores. Mas o maior obstáculo é a instabilidade.
“Um dos grandes desafios da tecnologia quântica hoje é encontrar uma maneira de realizar operações computacionais com precisão suficiente”, explicou Linder.
Supercondutores trigêmeos podem ajudar a resolver esse problema.
Trabalhando com colaboradores experimentais na Itália, Linder foi coautor de um estudo publicado em Carta de revisão física. O artigo foi selecionado como uma das recomendações do editor da revista.
“Os supercondutores tripletos tornam possíveis muitos fenômenos físicos incomuns. Esses fenômenos têm aplicações importantes na tecnologia quântica e na spintrônica”, diz Linder.
Supercondutores convencionais vs. supercondutores triplos
Os supercondutores tradicionais permitem que a eletricidade flua sem resistência mensurável. Em termos práticos, isto significa que a corrente elétrica pode fluir sem perder energia na forma de calor. Embora extremamente úteis, os supercondutores convencionais têm limitações.
Os supercondutores convencionais são conhecidos como ‘supercondutores únicos’. Simplificando, isso significa que as partículas supercondutoras não carregam spin.
Os supercondutores trigêmeos diferem porque suas partículas supercondutoras carregam spin.
Então, por que isso importa?
“O spin dos supercondutores triplos tem uma consequência importante. Agora podemos transportar não apenas a corrente elétrica, mas também a corrente de spin com resistência absolutamente zero”, explicou Linder.
Essa habilidade pode possibilitar a transmissão de informações por meio de spins sem qualquer perda de energia. Em vez disso, computadores extremamente rápidos podem operar quase sem eletricidade.
Ligas de NbRe mostram sinais promissores
“Em nosso artigo publicado, demonstramos que o material NbRe exibe propriedades consistentes com a supercondutividade tripleta”, diz Linder.
NbRe é uma liga de nióbio-rênio e ambos os elementos são metais raros.
“Ainda é muito cedo para concluir de uma vez por todas se o material é um supercondutor triplo. Entre outras coisas, a descoberta deve ser verificada por outros grupos experimentais. Também são necessários mais testes de supercondutividade tripla”, explicou Linder.
Ainda assim, os resultados são encorajadores.
“Nossa pesquisa experimental mostra que o material se comporta de maneira completamente diferente do que esperaríamos de um supercondutor singlete convencional”, acrescentou Linder.
Supercondutividade a 7 Kelvin
“Outra vantagem deste material é que ele é supercondutor a temperaturas relativamente altas”, disse Linder, embora o cálculo de altas temperaturas neste caso possa parecer surpreendente.
Aqui, ‘alta temperatura’ refere-se a 7 Kelvin (K), logo acima do zero absoluto a -273,15 graus Celsius. No mundo da supercondutividade, isso é relativamente quente. Outros potenciais supercondutores trigêmeos requerem temperaturas próximas de 1K, tornando 7K muito mais prático e alcançável.
Tomados em conjunto, os resultados da NTNU sugerem que o tão procurado supercondutor triplo pode finalmente estar ao nosso alcance.
