Veel hoger dan 196 K (-77°C) bij atmosferische druk zijn de ‘hoge’temperatuursupergeleiders nog niet gekomen, wel bij (extreem) hoge druk. Voor praktisch gebruik zijn vooralsnog alleen materialen supergeleidend die maar een handvol graden boven het absolute nulpunt liggen. (afb: WikiMedia Commons)

Kwantumrekenen zou de grote sprong voorwaarts zijn op het gebied com-putertechniek, maar voorlopig lijkt die droomtoekomst maar steeds niet dichterbij te komen. Allerlei problemen die (vooral) te maken met het ‘wiebelige’ (onvoorziene en foutbevorderende) van die techniek gooien steeds weer roet in het eten van deze (gedachte) wondertechniek. Nu schijnt er dan toch een ‘heilige graal’ verwezenlijkt te zijn (mij=as overigens geheel onbekend): de tripletsupergeleiding. Dat zou kwantumrekenen aanzienlijk energiezuiniger maken.
“Een tripletsupergeleider staat hoog op het verlanglijstje van veel natuurkundigen die werkzaam zijn in de vastestoffysica”, stelt Jacob Linder van de Noorse universiteit voor wetenschap en technologie (NTNU). “Materialen die tripletsupergeleiders zijn, zijn een soort ‘heilige graal’ in de kwantumtechnologie en meer specifiek in het kwantumrekenen. We denken dat we een tripletsupergeleiding hebben waargenomen.”
“Een van de grootste uitdagingen in de kwantumtechnologie is het vinden van een manier om computerbewerkingen met voldoende nauwkeurigheid uit te voeren”, stelt Linder en daar ontbreekt het vooralsnog aan. Kwantumsystemen zijn zo fragiel dat ze gauw verstoord worden. De fouten die daardoor ontstaan moeten voortdurend gecorrigeerd worden. Dat is niet erg handig.
Tripletsupergeleiding zou die gewenste stabiliteit bieden. Bij supergeleiding, een toestand waarbij een materiaal weerstandloos wordt, zou een kwantumverschijnsel, de elektronspin, verdwijnen en dat is vervelend want die spin is een veelgebruikte ‘rekeneenheid’ bij kwantumrekenen. Bij de tripletsupergeleidng zou die spin wel aanwezig zijn. Hoera!

Linder: “Tripletsupergeleiders maken een aantal ongebruikelijke fysische verschijnselen mogelijk. Deze verschijnselen hebben belangrijke toepassingen in kwantumtechnologie en spintronica. Het feit dat tripletsupergeleiders spin hebben, heeft een belangrijke consequentie. We kunnen nu niet alleen elektrische stromen, maar ook spinstromen transporteren met een absolute nulweerstand.”
Dat zou volgens de hooggeleerde betekenen dat extreem snelle computers kunnen werken bij een zeer laag energieverbruik. Daarbij, vrees ik, vergeet hij dat het energie kost om supergeleiding te verwezenlijken. Praktische supergeleiding zie je vooralsnog alleen bij zeer lage temperatuur plaats (ook al wordt er al jaren gesproken van kamertemperatuursupergeleiders). Ik kan het als leek op alle terrein natuurlijk mis hebben. De legering wordt supergeleidend bij 7 graden Kelvin (7 graden boven het absolute nulpunt van -273°C)

Niobium/reniumlegering

Een legering van niobium en renium), beide zeer zeldzame overgangsmetalen, zou (waarschijnlijk) tripletsupergeleiding vertonen.
“Het is nog te vroeg om definitief vast te stellen of het materiaal een triplet-supergeleider is. De bevinding moet onder andere worden geverifieerd door andere onderzoeksgroepen. Ook is het nodig om verder onderzoek te doen naar tripletsupergeleiding,” stelt de hoogleraar. “Ons experimenteel onderzoek toont aan dat het materiaal zich compleet anders gedraagt ​​dan we zouden verwachten van een conventionele singletsupergeleider (waarbij de spin verdwijnt; as).”

Bron: Alpha Galileo