Os cientistas acreditam que os chamados supercondutores triplos poderiam abrir a porta para as tecnologias mais eficientes em termos energéticos já desenvolvidas.
“Um supercondutor trigêmeo está no topo da lista de desejos de muitos físicos que trabalham com física do estado sólido”, disse o professor Jacob Linder.
Linder é físico da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (Faculdade de Física, NTNU), onde trabalha no QuSpin, centro de pesquisa que reúne alguns dos principais pesquisadores da universidade.
“Materiais que são supercondutores triplos são uma espécie de ‘santo graal’ na tecnologia quântica e, mais precisamente, na computação quântica”, explicou Linder.
Pesquisadores de todo o mundo estão tentando confirmar a existência de tais materiais. Agora, Linder e sua equipe acreditam que podem se aproximar.
“Acreditamos ter observado um supercondutor trigêmeo”, disse o professor Linder.
Se verificada, a descoberta seria um importante passo em frente para a ciência quântica.
Estabilizando a tecnologia quântica com spin
A pesquisa de Linder concentra-se em materiais quânticos e suas aplicações potenciais em spintrônica e dispositivos quânticos avançados. A spintrônica depende do spin, uma propriedade fundamental dos elétrons, para transportar e processar informações de maneiras diferentes 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 foi a instabilidade.
“Um dos maiores desafios da tecnologia quântica hoje é encontrar uma maneira de realizar operações computacionais com precisão suficiente”, explicou Linder.
Supercondutores trigêmeos podem ajudar a resolver esse problema.
Trabalhando com colaboradores experimentais na Itália, Linder foi coautor de um estudo publicado em Revisão de planilhas físicas. A obra foi selecionada como uma das recomendações editoriais da revista.
“Os supercondutores tripletos permitem uma série de fenômenos físicos extraordinários. Esses fenômenos têm aplicações importantes na tecnologia quântica e na spintrônica”, disse Linder.
Supercondutores comuns vs. supercondutores triplos
Os supercondutores tradicionais permitem que a eletricidade flua sem resistência mensurável. Em termos práticos, isso significa que uma corrente elétrica pode se mover sem perder energia na forma de calor. Embora os supercondutores convencionais sejam extremamente úteis, eles têm limitações.
Os supercondutores convencionais são conhecidos como “supercondutores singlete”. Simplificando, isso significa que as partículas supercondutoras não têm spin.
Os supercondutores trigêmeos diferem porque suas partículas supercondutoras realmente carregam spin.
Então, por que isso importa?
“O fato de os supercondutores triplos terem spin é importante. Agora podemos transferir não apenas correntes elétricas, mas também correntes de spin com resistência absolutamente zero”, explicou Linder.
Essa capacidade pode possibilitar a transmissão de informações por meio de rotação sem perda de energia. Por sua vez, computadores extremamente rápidos poderiam funcionar quase sem consumo de eletricidade.
Liga NbRe mostra sinais promissores
“Em nosso artigo publicado, demonstramos que o material NbRe exibe propriedades consistentes com a supercondutividade tripla”, disse Linder.
NbRe é uma liga de nióbio-rênio e ambos os elementos são metais raros.
“Ainda é muito cedo para concluir de uma vez por todas se o material é um supercondutor trigêmeo. Entre outras coisas, a descoberta deve ser verificada por outros grupos experimentais. Também é necessário realizar mais testes de supercondutividade trigêmea”, explicou Linder.
Apesar disso, os resultados são encorajadores.
“Nossos estudos experimentais demonstram que o material se comporta de maneira muito diferente do que esperamos de um supercondutor singlete convencional”, acrescentou Linder.
Supercondutividade a 7 Kelvin
“Outra vantagem deste material é que ele é supercondutor a uma temperatura relativamente alta”, disse Linder, embora o que é considerado alta temperatura no campo possa parecer estranho.
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 comparativamente quente. Outros potenciais supercondutores trigêmeos requerem temperaturas próximas a 1K, tornando 7K muito mais prático e alcançável.
Em conjunto, as descobertas da NTNU sugerem que o tão procurado supercondutor triplo pode finalmente estar ao nosso alcance.
