科学家可能找到了量子计算的“终极突破”

雅各布·林德教授表示：“三重态超导体是许多从事固态物理学研究的物理学家的迫切愿望。”林德是挪威科技大学物理系的物理学家，在该校的QuSpin研究中心工作，该中心汇集了该校的一些顶尖研究人员。他解释道：“三重态超导体材料是量子技术，尤其是量子计算领域的一种‘圣杯’。”全球研究人员都渴望证实此类材料的存在，如今林德和他的团队认为他们可能已接近目标。林德教授称：“我们认为我们可能观测到了一种三重态超导体。”如果得到证实，这一发现将代表量子科学向前迈出重要一步。

林德的研究专注于量子材料及其在自旋电子学和先进量子器件中的潜在应用。自旋电子学依靠电子的基本属性——自旋来携带和处理信息，其方式与当今的传统电子学不同。自旋在量子技术中也能发挥重要作用，尤其是与超导体结合时。然而，最大的障碍之一是不稳定性。林德解释：“当今量子技术的主要挑战之一是找到一种以足够精度执行计算机操作的方法。”而三重态超导体可能有助于解决这一问题。

林德与意大利的实验合作者共同撰写的研究发表在《物理评论快报》上，并被选为该期刊的编辑推荐论文之一。他说：“三重态超导体使许多不寻常的物理现象成为可能，这些现象在量子技术和自旋电子学中具有重要应用。”

传统超导体允许电流无测量电阻地流动，意味着电流流动时不会以热量形式损失能量，但存在局限性，它们被称为“单重态超导体”，即超导粒子不携带自旋。而三重态超导体不同，其超导粒子携带自旋。林德解释：“三重态超导体具有自旋这一事实意义重大，我们现在不仅可以传输电流，还能以绝对零电阻传输自旋电流。”这种能力有望实现利用自旋传输信息而无任何能量损失，进而让速度极快的计算机几乎不耗电运行。

林德表示：“在我们发表的文章中，我们证明了NbRe材料表现出与三重态超导性一致的特性。”NbRe是铌-铼合金，两种元素均为稀有金属。他同时指出：“现在就断定这种材料是三重态超导体还为时过早，还需其他实验小组验证及进一步测试。”即便如此，结果仍令人鼓舞，“我们的实验研究表明，这种材料的行为与传统单重态超导体的预期完全不同。”

该材料的另一个优点是在相对较高的温度下超导。这里的“高温”指7开尔文（略高于-273.15摄氏度的绝对零度），在超导领域算相对“温暖”。其他潜在三重态超导体需接近1K的温度，7K则更实用易实现。综上所述，挪威科技大学的研究结果表明，人们长期寻找的三重态超导体可能终于触手可及。