Les Etats-Unis font la découverte du siècle qui va donner une forte impulsion à l’informatique quantique avec ce nouveau matériau supraconducteur

Découverte révolutionnaire à Yale : vers une ère de supraconductivité sans pertes !

Les chercheurs de l'Université de Yale ont récemment réalisé une percée majeure dans le domaine de la supraconductivité, ouvrant potentiellement la porte à des matériaux permettant un flux énergétique sans perte. Cette avancée révolutionnaire pourrait transformer de nombreux secteurs technologiques, des réseaux électriques aux systèmes de santé ne passant bien entendu par l'informatique quantique.

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Les secrets de la supraconductivité enfin mis à jour par une équipe de chercheurs américains

Les scientifiques ont utilisé un microscope à effet tunnel pour examiner en détail comment les fluctuations nématique électroniques peuvent favoriser la supraconductivité. Ces recherches s'articulent autour de la nématicité électronique, un état de la matière où les électrons brisent la symétrie rotationnelle habituelle et préfèrent s'orienter dans des directions spécifiques.

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Comprendre la nématicité électronique

À des températures élevées, les électrons se déplacent librement à travers le réseau atomique du matériau. Cependant, en refroidissant, ces derniers montrent une préférence marquée pour certaines directions, un phénomène intensifié par les fluctuations nématiques. Ces fluctuations étaient suspectées d'induire la supraconductivité, mais jusqu'à présent, des preuves expérimentales directes faisaient défaut.

Une expérimentation rigoureuse

Sous la direction du physicien Eduardo H. da Silva Neto, l'équipe a exploré des matériaux à base de sélénium de fer et de soufre, choisissant ces composés pour leurs propriétés uniques favorisant l'étude sans les interférences magnétiques habituelles. Les recherches ont été menées avec des instruments permettant de visualiser le comportement électronique à l'échelle atomique.

Des mesures révélatrices

Pour étudier ce phénomène, les chercheurs ont utilisé un microscope à effet tunnel (STM) pour observer le comportement électronique au niveau atomique dans des matériaux à base de sélénium de fer mélangé avec du soufre. Les mesures, réalisées à des températures extrêmement basses proche du « zéro absolu » (moins de -272.65 °C), ont révélé l'existence d'un « gap superconducteur », une caractéristique cruciale de la supraconductivité.

Vers de nouveaux matériaux supraconducteurs

Ces découvertes sont cruciales car elles approfondissent notre compréhension de la supraconductivité et pourraient mener au développement de nouveaux matériaux supraconducteurs. L'équipe de Yale envisage désormais d'explorer comment les variations dans la composition des matériaux influencent les propriétés supraconductrices et le rôle des fluctuations nématiques.

Quel avenir pour la supraconductivité ?

Le chemin reste long et sinueux, mais les implications de ces découvertes sont vastes. En augmentant la teneur en soufre, les chercheurs espèrent découvrir de nouvelles facettes de la supraconductivité et répondre à des questions sur les fluctuations spin et leur retour possible.

Applications potentielles des matériaux supraconducteurs en informatique

Les matériaux supraconducteurs promettent des avancées significatives dans divers domaines informatiques. En informatique quantique, ils sont essentiels pour fabriquer des qubits plus robustes et contrôlables grâce aux jonctions Josephson, ce qui favorise le développement d'ordinateurs quantiques stables et efficaces. Dans le secteur des circuits, les avantages incluent une réduction notable de la résistance électrique et une amélioration de l'efficacité énergétique, avec des entreprises comme Delft Circuits qui innovent dans la fabrication de circuits supraconducteurs flexibles. Ces circuits trouvent des applications étendues en intelligence artificielle et communication quantique. Les systèmes de calcul haute performance pourraient également voir une transformation radicale, rendant l'électronique beaucoup plus rapide et économisant d'importantes réserves énergétiques. Malgré les défis techniques existants, les progrès continus en supraconductivité augurent d'un futur prometteur pour l'informatique, notamment en cryptographie et modélisation moléculaire.

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Cet article explore la récente percée des chercheurs de Yale dans le domaine de la supraconductivité. Grâce à des expériences minutieuses, ils ont démontré comment les fluctuations nématic électroniques pourraient être clés dans la création de matériaux permettant un flux énergétique sans pertes. Ces travaux ouvrent des perspectives enthousiasmantes pour l'avenir des technologies supraconductrices.

Source : Université de Yale