Un vortex magnétique devient un bit quantique express

Original: "Quantum Coherence in Superconducting Vortex States"
arXiv:2510.19769 · 2025-10-22 · CC BY 4.0 · 1 min
Dans les supraconducteurs granulaires, les vortex magnétiques se comportent comme des systèmes quantiques à deux états.

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Les vortex magnétiques dans les supraconducteurs, comme des tourbillons dans l'eau, dissipent généralement de l'énergie et disparaissent rapidement à cause du frottement interne — la dissipation. Cela entrave leur utilisation dans les puces quantiques. Mais dans un film de minuscules grains d'aluminium, le vortex se coince et devient semblable à un tourbillon dans un puits étroit — il tourne soit dans un sens, soit dans l'autre. Sa nature quantique lui permet de tourner dans les deux sens simultanément, tant qu'aucune mesure n'est effectuée. Cette double vie dure des millisecondes — incroyablement long pour le monde microscopique. Les scientifiques ont appris à basculer les vortex par impulsions micro-ondes (spectroscopie) et à lire leur état sans perte. Chaque vortex porte exactement un quantum de flux magnétique — un milliardième du champ terrestre. L'idée de Alexei Kitaev d'utiliser de telles structures pour le calcul quantique insensible au bruit a été directement confirmée.

Chacun de ces vortex ne porte qu'un seul quantum de flux magnétique — environ un milliardième du champ magnétique terrestre.

Scientifiques
Wilhelm WienWilliam HerschelWolfgang PauliChristian DopplerD. B. McLaughlinDidier Queloz
Notions
vortex magnétique vortex superfluide vortex quantiques fil supraconducteur qubits semiconducteurs électronique supraconductrice supraconductivité en couche mince supraconductivité résistance nulle ancrage du flux superfluidité quantique condensat d'excitons quantification du flux fluctuations de phase cuprate pseudogap théorie BCS impulsion micro-onde rigidité superfluide supraconducteur à haute température