Forskning som leds av University of Kent och STFC Rutherford Appleton Laboratory har resulterat i upptäckten av en ny sällsynt topologisk superledare, LaPt3P. Denna upptäckt kan ha stor betydelse för kvantdatorernas framtida verksamhet.

Superledare är viktiga material som kan leda elektricitet utan motstånd när de kyls under en viss temperatur, vilket gör dem mycket önskvärda i ett samhälle som behöver minska sin energiförbrukning.

Superledare manifesterar kvantegenskaper på vardagsobjektens skala, gör dem till mycket attraktiva kandidater för att bygga datorer som använder kvantfysik för att lagra data och utföra datoroperationer, och kan mycket bättre än de bästa superdatorer i vissa uppgifter. Som ett resultat, det finns en ökande efterfrågan från ledande teknikföretag som Google, IBM och Microsoft för att göra kvantdatorer i industriell skala med hjälp av superledare.

Dock, elementära enheter i kvantdatorer (qubits) är extremt känsliga och förlorar sina kvantegenskaper på grund av elektromagnetiska fält, värme och kollisioner med luftmolekyler. Skydd mot dessa kan uppnås genom att göra mer fjädrande qubits med hjälp av en speciell klass av superledare som kallas topologiska superledare som förutom att vara superledare också är värd för skyddade metalltillstånd på sina gränser eller ytor.

Topologiska superledare, som LaPt3P, nyupptäckt genom muon -spinnavslappningsexperiment och omfattande teoretisk analys, är exceptionellt sällsynta och har ett oerhört värde för den framtida industrin inom kvantberäkning.

För att säkerställa att dess egenskaper är prov- och instrumentoberoende, två olika uppsättningar prover bereddes vid University of Warwick och i ETH Zürich. Muon -experiment utfördes sedan i två olika typer av muonanläggningar:i ISIS Pulsed Neutron och Muon Source i STFC Rutherford Appleton Laboratory och i PSI, Schweiz.

Dr Sudeep Kumar Ghosh, Leverhulme Early Career Fellow vid Kent och Principle Investigator sa:"Denna upptäckt av den topologiska superledaren LaPt3P har en enorm potential inom kvantberäkning. Upptäckten av en så sällsynt och önskvärd komponent visar betydelsen av muonforskning för den dagliga världen runt oss. "