Un diodo superconduttore ritorto raggiunge un'efficienza del 27,6%, che secondo le simulazioni è adatta ai qubit

Ricercatori dell'Università della Florida, della National Cheng Kung University di Taiwan, dell'Accademia slovacca delle scienze e della State University of New York at Buffalo hanno descritto un diodo superconduttore realizzato in NbSe2 ritorto, pensato per circuiti quantistici superconduttori meno rumorosi. L'articolo, firmato da Han Zhong, Denis Kochan, Igor Žutić e Yingying Wu, è apparso su Nature Communications il 10 ottobre 2026. La pagina della rivista lo definisce una ricerca sottoposta a revisione paritaria e accettata, che viene pubblicata in anticipo: la versione ad accesso aperto è citabile, ma potrebbe ancora essere modificata prima di essere sostituita dalla Version of Record definitiva.

Il problema affrontato dal gruppo è che nei circuiti superconduttori i segnali possono viaggiare in entrambe le direzioni. Secondo gli autori, ciò consente a riflessioni e retroazioni di riportare il rumore dell'ambiente circostante nelle parti coerenti del circuito, riducendone la fedeltà. Un diodo superconduttore è non reciproco, cioè tratta le due direzioni in modo diverso, e offre quindi un modo per sopprimere tale retrodiffusione all'interno del circuito stesso. Gli autori osservano tuttavia che finora l'efficienza di questi diodi e la loro integrazione nell'hardware quantistico sono state limitate.

Per l'esperimento, il gruppo ha costruito il diodo in NbSe2 e lo ha fatto funzionare in campi magnetici applicati sia nel piano del dispositivo sia perpendicolarmente a esso. Secondo l'abstract, introdurre una torsione di appena 1° ha aumentato l'efficienza del diodo rispetto ai dispositivi intatti privi di torsione, portandola al 27,6%.

Questo valore è ben lontano dal 100% ideale. Gli autori sostengono che non si tratti di uno svantaggio: le loro simulazioni quantistiche indicano che un'efficienza in questa fascia intermedia è sia realisticamente ottenibile in laboratorio sia la scelta migliore per preservare l'anarmonicità dei qubit e per stabilizzare i sistemi a due livelli. In altre parole, secondo l'articolo la rettificazione più forte possibile, cioè l'effetto unidirezionale di un diodo, non è automaticamente la più vantaggiosa per l'informazione quantistica.

Gli autori presentano questo risultato come un nuovo principio di progettazione per le proprietà fondamentali dei superconduttori ritorti, con l'obiettivo di realizzare circuiti quantistici a bassa potenza e alta fedeltà. Tra i finanziatori indicati nell'articolo figurano la National Science Foundation statunitense, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, l'Accademia slovacca delle scienze, l'Agenzia slovacca per la ricerca e lo sviluppo e il National Science and Technology Council di Taiwan. Gli autori dichiarano di non avere interessi in conflitto.