Un superconductor que recuerda exprés
La memoria de una computadora convencional gasta energía constantemente para almacenar unos y ceros. Pero los superconductores conducen la corriente sin pérdidas: si se pudiera construir una memoria con ellos, consumiría casi nada de electricidad. El problema es que los superconductores no saben recordar: su estado cambia con demasiada facilidad.
El cristal de ditelururo de uranio resultó ser la excepción. Si se coloca en un campo magnético y se le aplica un breve pulso de corriente, pasa a un estado en el que la corriente fluye aún mejor. Un segundo pulso lo devuelve al estado anterior. El material "recuerda" en qué estado se encuentra durante horas.
Dentro del superconductor, el campo magnético se agrupa en filamentos vorticiales: pequeños tubos alrededor de los cuales fluye la corriente. En el ditelururo de uranio hay dos tipos de estos filamentos. El pulso de corriente los mezcla, creando un desorden que mantiene los filamentos más firmemente en su lugar. Por eso la corriente fluye con más fuerza. Es como un montón de arena: si lo sacudes, los granos se acomodan más apretados y el montón se vuelve más estable.
Esta memoria no requiere capas adicionales complejas de imanes o semiconductores: todo lo necesario ya está en el propio cristal. Esto abre el camino hacia dispositivos de memoria ultrarresistentes para las computadoras del futuro.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.02450
If a computer could be assembled from superconducting components, the energy efficiency would far surpass that of conventional electronics. Historic research efforts towards this goal yielded pivotal breakthroughs in the development and discovery of scanning tunnelling microscopy and high temperature superconductivity. Although recent strides have been taken in advancing superconducting diode and switching technologies, harnessing read/writeable memory functionality in superconducting platforms has remained challenging. Here we show that bulk single crystal specimens of the triplet superconductor candidate uranium ditelluride (UTe$$_2$$) possess such properties. Upon applying a magnetic field to access an intermediate regime straddling two distinct superconducting phases, we find that direct current pulses can push the material in and out of a metastable state possessing an enhanced critical current $$J_c$$. This switching is controllable by the strength and duration of the stimuli, with the system `remembering' whether it is in the high or low $$J_c$$ state for extended periods. We interpret this to be due to competition between two distinct vortex species, which can be perturbatively pushed into a non-equilibrium high-disorder configuration with stronger pinning forces and thus higher $$J_c$$. Rather than requiring proximate magnetic or semiconducting interfaces, this memory functionality appears to be an intrinsic property of UTe$$_2$$ rooted in the superconducting order itself. Our findings underscore the rich complexity of quantum vortex matter, and demonstrate the viability of engineering a new class of superconducting memory elements with ultralow-power switching.
El superconductor ditelururo de uranio sigue siendo superconductor incluso en campos magnéticos muy intensos, donde los superconductores convencionales se rinden.