由明尼蘇達大學領導的一個國際物理學家團隊發現，一種獨特的超導金屬在作為一個非常薄的層時更具有彈性。這項研究是朝著了解材料中的非常規超導狀態這一更大目標邁出的第一步，這種超導狀態未來有可能被用於量子計算。這項合作包括明尼蘇達大學物理和天文學學院的四名教師–Vlad Pribiag副教授、Rafael Fernandes教授、Fiona Burnell和Ke Wang助理教授，以及康奈爾大學和其他一些機構的物理學家。

這項研究發表在《自然-物理學》上，這是一份由《自然研究》雜誌出版的、經同行評議的科學月刊。

二硒化鈮（NbSe2）是一種超導金屬，這意味著它可以導電，或將電子從一個原子傳輸到另一個原子時沒有阻力。當材料處於非常小的尺寸時，其行為不同並不罕見，但NbSe2具有潛在的有益特性。研究人員發現，二維形式的材料（只有幾個原子層厚的非常薄的襯底）是一種更有彈性的超導體，因為它具有雙重對稱性，這與同一材料的較厚樣品有很大不同。

在Fernandes和Burnell對這種二維材料的奇異超導性的理論預測的激勵下，Pribiag和Wang開始研究原子薄的二維超導設備：”我們預計它有一個六重旋轉模式，像雪花一樣，儘管有六重結構，但它在實驗中只顯示了兩重行為。這是第一次在真正的材料中看到[這種現象]，”。

研究人員將新發現的NbSe2中超導狀態的雙重旋轉對稱性歸因於兩種密切競爭的超導類型之間的混合，即傳統的s波類型–典型的NbSe2，以及在少數層NbSe2中出現的非常規d型或p型機制。這兩種類型的超導性在這個系統中具有非常相似的能量，正因為如此，它們相互影響，相互競爭。

Pribiag和Wang說，他們後來意識到康奈爾大學的物理學家們正在使用一種不同的實驗技術，即量子隧道測量來審查同樣的物理學現象。他們決定將他們的結果與康奈爾大學的研究結合起來，發表一份綜合研究報告。

Burnell、Pribiag和Wang計劃在這些初步結果的基礎上，進一步研究原子級薄的NbSe2與其他奇異的二維材料相結合的特性，這最終可能導致使用非常規的超導狀態，如拓撲超導性，來構建量子計算機。

“我們想要的是一個原子尺度上完全平坦的界面。相信這個系統將能夠給我們一個更好的平台來研究材料，以便將它們用於量子計算應用。”