Tous les supraconducteurs transportent des courants électriques sans résistance. Mais ils atteignent leur
La supraconductivité est une macroscopiqueun phénomène quantique, qui consiste en la transition de phase de certaines substances à basse température vers un nouvel état avec une résistance électrique nulle. Il existe plusieurs types de supraconducteurs. Les plus simples d'entre eux sont des métaux purs, dont les propriétés changent près du zéro absolu, et leur comportement est bien décrit par la théorie de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS).
Une étude menée par une équipe de l'Université de Stanford montre que dans l'UTe2, ou ditellurure d'uranium, non pas un, mais deux types de supraconductivité existent simultanément.
Dans une autre étude, une équipe dirigée par Steven Anlage, professeur de physique à l'UMD et membre du QMC, a identifié un comportement inhabituel à la surface du même matériau.
Les supraconducteurs présentent leur particularitécaractéristiques seulement à une certaine température, tout comme l'eau ne gèle qu'en dessous de zéro Celsius. Dans les supraconducteurs conventionnels, les électrons se rejoignent dans une ligne de conga à deux personnes, se succédant à l'intérieur du métal. Mais dans de rares cas, on peut dire que des paires d’électrons dansent les uns autour des autres plutôt qu’en ligne. Dès que les électrons se combinent de cette manière, un vortex se forme, ce qui distingue un supraconducteur topologique d'un simple supraconducteur électronique.
Dans un nouvel article scientifique, Palone et ses collaborateursa rapporté deux nouvelles dimensions qui révèlent la structure interne de l'UTe2. L'équipe UMD a mesuré la chaleur spécifique d'un matériau, qui mesure la quantité d'énergie nécessaire pour le chauffer par degré. Ils ont mesuré la chaleur spécifique à diverses températures initiales et observé son évolution au fur et à mesure que l'échantillon devenait supraconducteur.
Au cours de la deuxième dimension, l'équipe de Stanforda dirigé un faisceau laser sur le morceau UTe2 et a remarqué que la lumière réfléchie était légèrement déformée. S'ils envoyaient de la lumière rebondir de haut en bas, la lumière réfléchie rebondissait principalement de haut en bas, mais aussi un peu à gauche et à droite. Cela signifiait que quelque chose à l'intérieur du supraconducteur tordait la lumière et ne la faisait pas tourner.
L'équipe de Stanford a également constaté quele champ magnétique peut amener UTe2 à courber la lumière d'une manière ou d'une autre. S'ils appliquaient un champ magnétique ascendant lorsque l'échantillon devenait supraconducteur, la lumière sortante serait inclinée vers la gauche. S'ils dirigeaient le champ magnétique vers le bas, la lumière s'inclinait vers la droite. Cela a dit aux chercheurs qu'il y avait quelque chose de spécial dans les directions haut et bas du cristal pour les électrons par paires à l'intérieur de l'échantillon.
Si la nature de la supraconductivité dans le matériautopologique, la résistance dans la masse du matériau sera toujours nulle, mais quelque chose d'unique se produira à la surface : des particules appelées modes de Majorana apparaîtront, elles formeront un liquide qui n'est pas supraconducteur. Ces particules restent également en surface malgré des défauts de matériaux ou des perturbations mineures de l'environnement.
Les chercheurs ont suggéré que grâce àaux propriétés uniques de ces particules, elles peuvent devenir une bonne base pour les ordinateurs quantiques. Le codage d'une information quantique en plusieurs majoranes éloignées les unes des autres rend l'information virtuellement insensible aux perturbations locales, qui étaient jusqu'à présent l'un des principaux problèmes des ordinateurs quantiques.
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