在特定原子中觀察到的不尋常的超導狀態可能是構建未來量子計算機的關鍵。

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在二碲化鈾 (UTe2)材料中觀察到的不尋常的超導態可能有助於克服量子計算發展過程中衆所周知的挑战。

科克大學宏觀量子物質組實驗室的研究人員發現了這種獨特的特性，可以讓電子沿着一種量子水滑道自由流動，不受阻力。

研究人員表示，祕密武器是電子成對結合形成一種特殊的液體。UTe2 很特殊，因爲一些電子二重體的行爲不同，在流體內形成稱爲電子對密度波的晶體結構。這種類型的電子配對於 2016 年首次被觀察到，但人們對它的了解仍知之甚少。

這似乎是一件大事。

UCC 博士研究員 Joe Carroll 在記錄這一發現的論文中表示：“令人興奮的是 UTe2 似乎是一種全新的超導體。幾十年來，物理學家一直在尋找這樣的東西。”

這一發現背後的團隊希望更多地了解 UTe2 將幫助他們更好地理解和分解其他超導材料。這可能對科學來說是一個巨大的福音，特別是在醫學領域，超導體被用於各種醫療設備，如核磁共振掃描儀。通過進一步解开這些材料的一些奧祕，我們可以看到新的和改進的醫療技術的开發。

可視化 UTe2 的 PDW 狀態，圖片：UCC

UTe2 似乎是一種新型超導體。電子對具有固有角動量，這意味着它們在配對時旋轉。如果得到證實，這將使 UTe2 成爲第一種被發現含有具有這種特性的電子對密度波的材料。

我們爲什么要關心這種奇妙材料內部發生的亞原子做作？嗯，因爲 UTe2 的特性與更強大的量子計算機的开發相關。

量子計算機使用量子位（qubit）來存儲信息。然而，量子位很脆弱，很容易失去量子態，從而限制了計算時間。UTe2 可以實現一種量子計算，其中量子位可以在計算過程中無限期地保持其狀態。這可以爲更穩定、更實用的量子計算機鋪平道路。

換句話說：不再有短暫的量子態意味着可靠的量子計算機可以持續足夠長的時間以發揮作用。

研究人員的發現標志着朝着構建先進量子計算機的長期目標邁出了一步。雖然還需要進一步研究，但 UCC 團隊的工作爲 UTe2 的基本超導特性提供了寶貴的見解。更廣泛地說，像 UTe2 這樣的材料對於理解如何利用量子效應進行計算應用非常重要。

以極快的速度進行計算可能指日可待一個遙遠的角落，而且無需擔心這些物理學家會侵入你的比特幣錢包。

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