Os cientistas acreditam que os chamados supercondutores de triplete podem abrir a porta para as tecnologias mais eficientes em termos de energia já desenvolvidas.
“Um supercondutor de triplete está alto na lista de desejos de muitos físicos que trabalham no campo da física do estado sólido,” disse o Professor Jacob Linder.
Linder é físico na Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU), no Departamento de Física, onde trabalha no QuSpin — um centro de pesquisa que reúne alguns dos principais pesquisadores da universidade.
“Materiais que são supercondutores de triplete são uma espécie de ‘santo graal’ na tecnologia quântica, e mais especificamente na computação quântica,” explicou Linder.
Pesquisadores ao redor do mundo estão ansiosos para confirmar a existência de tais materiais. Agora, Linder e sua equipe acreditam que podem estar se aproximando disso.
“Acreditamos que podemos ter observado um supercondutor de triplete,” disse o Professor Linder.
Se confirmado, a descoberta representaria um grande avanço para a ciência quântica.
Estabilizando a Tecnologia Quântica com Spin
A pesquisa de Linder foca em materiais quânticos e seu potencial uso em spintrônica e dispositivos quânticos avançados. A spintrônica se baseia no spin, uma propriedade fundamental dos elétrons, para carregar e processar informações de maneiras que diferem da eletrônica convencional atual.
O spin também pode desempenhar um papel importante na tecnologia quântica, especialmente quando combinado com supercondutores. No entanto, um dos maiores obstáculos tem sido a instabilidade.
“Um dos grandes desafios na tecnologia quântica hoje é encontrar uma maneira de realizar operações computacionais com precisão suficiente,” explicou Linder.
Os supercondutores de triplete podem ajudar a resolver esse problema.
Trabalhando com colaboradores experimentais na Itália, Linder coautorou um estudo publicado na Physical Review Letters. O artigo foi selecionado como uma das recomendações do editor da revista.
“Os supercondutores de triplete possibilitam uma série de fenômenos físicos incomuns. Esses fenômenos têm aplicações importantes na tecnologia quântica e na spintrônica,” disse Linder.
Supercondutores Convencionais vs Supercondutores de Triplete
Supercondutores tradicionais permitem que a eletricidade flua sem resistência mensurável. Em termos práticos, isso significa que a corrente elétrica pode se mover sem perder energia na forma de calor. Embora extremamente úteis, os supercondutores convencionais têm limitações.
Os supercondutores convencionais são conhecidos como ‘supercondutores de singlete’. Em termos simples, isso significa que as partículas supercondutoras não carregam spin.
Os supercondutores de triplete são diferentes porque suas partículas supercondutoras carregam spin.
Qual a importância disso?
“O fato de os supercondutores de triplete terem spin tem uma consequência importante. Agora podemos transportar não apenas correntes elétricas, mas também correntes de spin, com resistência absolutamente zero,” explicou Linder.
Essa capacidade pode tornar possível transmitir informações usando spin sem qualquer perda de energia. Por sua vez, computadores extremamente rápidos poderiam operar usando quase nenhuma eletricidade.
A Liga NbRe Mostra Sinais Promissores
“Em nosso artigo publicado, demonstramos que o material NbRe apresenta propriedades consistentes com supercondutividade de triplete,” disse Linder.
NbRe é uma liga de nióbio-rênio, e ambos os elementos são metais raros.
“Ainda é cedo demais para concluir de uma vez por todas se o material é um supercondutor de triplete. Entre outras coisas, a descoberta deve ser verificada por outros grupos experimentais. Também é necessário realizar mais testes de supercondutividade de triplete,” explicou Linder.
Mesmo assim, os resultados são encorajadores.
“Nossa pesquisa experimental demonstra que o material se comporta de maneira completamente diferente do que esperaríamos para um supercondutor convencional de singlete,” acrescentou Linder.
Supercondutividade a 7 Kelvin
“Outra vantagem deste material é que ele superconduz a uma temperatura relativamente alta,” disse Linder, embora o que conta como alta temperatura neste campo possa soar surpreendente.
Aqui, ‘alta temperatura’ refere-se a 7 Kelvin (K), logo acima do zero absoluto a -273,15 graus Celsius. No mundo da supercondutividade, isso é relativamente quente. Outros potenciais supercondutores de triplete requerem temperaturas próximas a 1K, tornando 7K muito mais prático e acessível.
Levando em consideração, as descobertas da NTNU sugerem que o tão procurado supercondutor de triplete pode finalmente estar ao nosso alcance.
