Uma equipe de físicos descobriu um novo estado da matéria – um avanço que promete aumentar os recursos de armazenamento em dispositivos eletrônicos e aprimorar a computação quântica.
“Nossa pesquisa conseguiu revelar evidências experimentais para um novo estado da matéria – a supercondutividade topológica”, diz Javad Shabani, professor assistente de física da Universidade de Nova York. “Esse novo estado topológico pode ser manipulado de maneiras que podem acelerar o cálculo em computação quântica e aumentar o armazenamento”.
A descoberta, relatada em um artigo sobre arXiv, foi conduzida com Igor Zutic, da Universidade de Buffalo, e Alex Matos-Abiague, da Wayne State University.
O trabalho centra-se na computação quântica – um método que pode fazer cálculos a taxas significativamente mais rápidas do que a computação convencional. Isso ocorre porque os computadores convencionais processam bits digitais na forma de 0s e 1s, enquanto os computadores quânticos implantam bits quânticos (qubits) para tabular qualquer valor entre 0 e 1, elevando exponencialmente a capacidade e a velocidade do processamento de dados.
Em sua pesquisa, Shabani e seus colegas analisaram uma transição do estado quântico de seu estado convencional para um novo estado topológico, medindo a barreira de energia entre esses estados. Eles complementaram isso medindo diretamente as características de assinatura dessa transição no parâmetro de ordem que governa a nova fase de supercondutividade topológica.
Aqui, eles concentraram a investigação nas partículas de Majorana, que são suas próprias antipartículas – substâncias com a mesma massa, mas com a carga física oposta. Os cientistas vêem o valor das partículas de Majorana devido ao seu potencial para armazenar informações quânticas em um espaço de computação especial onde a informação quântica é protegida do ruído ambiente. No entanto, não há material hospedeiro natural para essas partículas, também conhecidas como férmions de Majorana. Como resultado, os pesquisadores procuraram projetar plataformas – ou seja, novas formas de matéria – nas quais esses cálculos poderiam ser conduzidos.
“A nova descoberta da supercondutividade topológica em uma plataforma bidimensional abre o caminho para a construção de qubits topológicos escaláveis, não só para armazenar informações quânticas, mas também para manipular os estados quânticos que estão livres de erros”, observa Shabani.
Publicado em 16/08/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-08-scientists-state.html
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