Des scientifiques ont découvert un matériau qui pourrait stocker des informations quantiques

Ces dernières années, de nombreux progrès ont été réalisés en vue de la création du premier ordinateur quantique universel à grande échelle. Cependant, il reste encore de nombreux problèmes à résoudre, comme la création d’une méthode permettant de stocker des informations quantiques pendant de longues périodes.

Des scientifiques ont découvert un matériau qui pourrait être à la hauteur de la tâche.

Le défi de ce type de stockage est de préserver l’état quantique des atomes individuels, et une nouvelle étude suggère que l’iridate de cuivre – un composé de cuivre, d’iridium et d’oxygène – pourrait avoir la géométrie atomique requise pour remplir ce rôle.

“L’iridate de cuivre a une géométrie en nid d’abeille, tout comme le nid d’abeille dans la nature mais fait d’atomes”, a déclaré le chercheur Fazel Tafti à Inverse.

“Grâce à ces géométries particulières, les spins des électrons ne se figent jamais. Ils continuent à s’agiter sans jamais pouvoir se figer et former un aimant, ce qui est la tendance naturelle du matériau. Ce phénomène est appelé ‘frustration magnétique'”

La phase inhabituelle occupée par ce matériau est connue sous le nom de liquide de spin quantique. Il ne s’agit pas d’un liquide au sens où vous l’entendez le plus – au contraire, son magnétisme est moins ordonné que dans un aimant ordinaire.

Les spins des électrons dans les aimants que nous rencontrons dans la vie de tous les jours sont tous figés dans la même direction. Dans les liquides de spin, ils ne sont jamais gelés, même si leur température atteint le zéro absolu.

Cela permet d’obtenir des caractéristiques inhabituelles, comme un phénomène connu sous le nom d’intrication à longue portée, où l’état quantique d’une particule est associé à une autre particule non adjacente.

Pour fonctionner comme un liquide de spin, les matériaux doivent avoir une géométrie en nid d’abeille comme l’iridate de cuivre ou une structure atomique triangulaire. Cet arrangement a été observé dans la nature, par exemple avec le minéral Herbertsmithite qui a été découvert en 2012.

Cette étude a permis de produire un matériau qui pourrait être utilisé dans les futurs ordinateurs quantiques, mais son intérêt réside surtout dans le fait que les résultats offrent une méthode pour établir d’autres exemples.

En utilisant le même processus, il pourrait être possible de découvrir toutes sortes de nouveaux liquides de spin quantiques, dont certains pourraient être encore mieux adaptés à la tâche.

“Les découvertes expérimentales prennent beaucoup de temps parce que les scientifiques doivent essayer tous les chemins possibles permis par la nature, et la nature peut être très [insaisissable]”, explique Tafti.

“Mais maintenant que nous avons réussi à fabriquer un liquide de spin, nous avons trouvé la recette pour en fabriquer d’autres. La prochaine étape sera d’utiliser la même recette de l’iridate de cuivre et de l’appliquer à d’autres éléments du tableau périodique pour fabriquer d’autres liquides de spin.”

Cet article a été initialement publié par Futurism. Lire l’article original.