Para ilmuwan mencapai simetri pembalikan waktu menggunakan superkonduktor Kagome

Sebuah tim dari Paul Scherrer Institute (PSI) di Swiss telah membuat kemajuan besar dengan superkonduktor Kagome (RbV3Sb5) yang menunjukkan pemecahan simetri pembalikan waktu (TRS) pada suhu 175 K (-98 °C atau -144,67 °F) . . Rekor suhu ini menunjukkan perkembangan yang menjanjikan dalam sistem kuantum, yang biasanya memerlukan suhu sangat rendah untuk mencegah gangguan yang disebabkan oleh energi panas. Para peneliti percaya bahwa pemecahan TRS suhu tinggi di RbV3Sb5 dapat mengurangi kebutuhan energi teknologi kuantum, sehingga dapat mempercepat penerapannya.

Memahami simetri pembalikan waktu dalam teknologi kuantum

TRS artinya hukum dasar tetap sama ketika waktu mengalir mundur dalam fisika. Namun, pada material seperti RbV3Sb5, TRS rusak, sehingga menyebabkan keadaan kuantum unik yang menantang namun penting untuk pengembangan perangkat kuantum canggih. Keadaan yang tidak biasa ini menyebabkan materi berperilaku berbeda tergantung pada arah waktu, sebuah fitur yang dapat dimanipulasi untuk meningkatkan kendali sistem kuantum.

Menurut Dia belajar Menurut penulisnya, superkonduktor Kagome ini mempertahankan superkonduktivitas hingga sekitar 2 K, namun dapat mempertahankan keadaan kuantum pemecah TRS pada suhu yang jauh lebih tinggi, sehingga meningkatkan kesesuaiannya untuk aplikasi dunia nyata. Para peneliti di PSI, termasuk Mahir Dzambegovic, menjelaskan keadaan urutan muatan materi, di mana elektron membentuk pola yang teratur, menghasilkan efek magnetis yang mematahkan TRS pada -144,67 derajat Fahrenheit.

Implikasinya bagi sistem kuantum masa depan

Penemuan TRS yang rusak pada suhu ini mempunyai implikasi penting bagi komputasi dan penyimpanan kuantum. Kemampuan untuk mempertahankan efek ini pada suhu yang lebih tinggi dapat membuat teknologi kuantum lebih layak dilakukan di luar laboratorium, menurut tim PSI. Perlu dicatat bahwa sifat rekahan TRS dari RbV3Sb5 dapat disesuaikan, dengan efek yang bervariasi berdasarkan kedalaman material, dari permukaan hingga inti.

Penelitian di masa depan diharapkan dapat mengeksplorasi lebih lanjut kemampuan superkonduktor Kagome, dengan fokus khusus pada interaksi antara superkonduktivitas dan efek pemutusan TRS di RbV3Sb5. Studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications ini mewakili sebuah langkah menuju pencapaian perangkat kuantum praktis yang mampu beroperasi dalam kondisi yang lebih hemat energi.