挪威科技大學的科學家們認為他們可能已觀察到一種長期追尋的超導現象，這可能會使量子計算機更加穩定並顯著提高能效。這個研究團隊由 NTNU 物理系及 QuSpin 研究中心的雅各布·林德教授（Professor Jacob Linder）領導，報告顯示合金 NbRe 的行為類似於三重態超導體。如果這一發現得到確認，將為基於自旋的電子學和量子技術開辟新的道路。林德教授表示，三重態超導體是許多從事固態物理研究的物理學家心目中的「聖杯」，特別是在量子計算方面。
傳統的超導體，稱為單重態超導體，能夠以零電阻傳導電流，但其內部的配對粒子不攜帶自旋，這限制了它們在自旋電子學和依賴於控制自旋而非電荷的量子系統中的應用。三重態超導體則有所不同，因為其超導粒子攜帶自旋。林德指出，三重態超導體具有自旋的事實帶來了重要的後果。「我們現在不僅可以以絕對零電阻傳輸電流，還可以傳輸自旋電流。」這一點至關重要，因為自旋是電子的一種基本性質，可以用來編碼和傳輸信息。
自旋電子學旨在利用自旋而非電荷來處理信號，這可能會降低能耗並提高速度。林德解釋道，當前量子技術面臨的一個主要挑戰是找到能夠以足夠準確性執行計算操作的方法。量子計算機的穩定性和錯誤仍然是擴展量子計算機的主要障礙。支持無損自旋傳輸的材料可能有助於解決這一問題。
研究人員與意大利的實驗物理學家合作，測試了 NbRe，這是一種鉬-鉭合金。他們的測量結果表明該材料的行為與傳統單重態超導體的預期不同。林德表示：「在我們發表的文章中，我們證明了 NbRe 展示出與三重態超導性一致的性質。」他警告說，在得出確定結論之前，仍需進行更多的研究。他指出，「目前還為時尚早，無法一錘定音地確定該材料是否為三重態超導體。」此外，該發現還必須由其他實驗小組進行驗證，並且還需要進一步的三重態超導測試。
三重態超導體還與被稱為馬約拉納粒子（Majorana particles）的奇特粒子相關聯。馬約拉納粒子是其自身的反粒子，被認為在構建更穩定的量子比特方面具有潛力。這些粒子可能使量子計算對環境噪聲的脆弱性降低。NbRe 的另一個優勢是其運行溫度，該材料在約 7 開爾文下變為超導。雖然仍然非常寒冷，但這比其他一些三重態候選材料所需的約 1 開爾文高得多，這使得實驗更加實用。
林德補充道：「我們的實驗研究表明，該材料的行為與我們對傳統單重態超導體的預期完全不同。」如果獨立團隊證實這些結果，NbRe 可能成為將超導性與自旋電子學結合於下一代量子設備的關鍵平台。這些發現已發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。
