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    Materiais de design com estruturas completamente aleatórias podem permitir a computação quântica

    Átomos magnéticos espalhados aleatoriamente (setas vermelhas) em uma superfície supercondutora podem dar origem a uma fase supercondutora topológica. Detalhe:O início da fase topológica é sinalizado pelo aparecimento do chamado modo de borda Majorana circundando o sistema. Crédito:Teemu Ojanen

    Projetar materiais quânticos com propriedades elétricas exóticas e sem precedentes deixou o campo da física repleto de novidades. Pesquisadores da Aalto University, na Finlândia, introduziram uma mudança significativa nessa discussão, desenvolvendo um material amorfo que exibe supercondutividade topológica. Até este ponto, esses materiais requerem estruturas altamente regulares para mostrar as propriedades elétricas desejadas.

    As evidências, publicado em Nature Communications , traga o campo um passo mais perto da aplicação. Supercondutores topológicos e isolantes são considerados possíveis blocos de construção de componentes sem perdas para computadores quânticos. Embora supercondutores topológicos possam não existir na natureza, eles podem ser fabricados, como o estudo demonstra.

    "Apresentamos um método de fabricação de materiais topológicos em sistemas amorfos com constituintes colocados aleatoriamente. Isso significa que podemos alcançar a supercondutividade no material borrifando átomos magnéticos em uma superfície supercondutora completamente ao acaso, não em treliças altamente definidas e ornamentadas, por exemplo, "explica o doutorando Kim Pöyhönen.

    O recente boom de supercondutores topológicos decorre principalmente de um fenômeno não convencional de nível quântico, um movimento coletivo de muitas partículas individuais chamadas excitações de férmions de Majorana. Eles foram concebidos como ingredientes críticos de computadores quânticos topológicos.

    "Ficando altamente irregular, sistemas aleatórios para trabalhar como supercondutores topológicos irão potencialmente tornar sua fabricação e manufatura muito mais conveniente em comparação com os métodos atuais, "diz o líder do grupo de pesquisa, Docent Teemu Ojanen.

    Talvez por agora, as implicações do material quântico aleatório beiram apenas a pesquisa fundamental, mas isso pode não ser o caso por muito mais tempo.

    "Para que a matéria quântica topológica encontre seu caminho para aplicações reais, é imperativo que encontremos ainda mais novos candidatos para materiais topológicos amorfos, "afirma Ojanen.

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