Diodo supercondutor torcido atinge 27,6% de eficiência, valor que simulações sugerem ser adequado para qubits

Pesquisadores da Universidade da Flórida, da National Cheng Kung University, em Taiwan, da Academia Eslovaca de Ciências e da State University of New York at Buffalo descreveram um diodo supercondutor feito de NbSe2 torcido, voltado para circuitos quânticos supercondutores mais silenciosos. O artigo, de Han Zhong, Denis Kochan, Igor Žutić e Yingying Wu, foi publicado na Nature Communications em 10 de outubro de 2026. A página da revista o descreve como uma pesquisa revisada por pares e aceita que está sendo divulgada antecipadamente: a versão de acesso aberto pode ser citada, mas ainda pode ser editada antes de ser substituída pela Version of Record definitiva.

O problema abordado pela equipe é que os sinais em circuitos supercondutores podem se propagar nos dois sentidos. Segundo os autores, isso permite que reflexões e retroação levem ruído do ambiente de volta às partes coerentes do circuito, o que reduz a fidelidade. Um diodo supercondutor é não recíproco, ou seja, trata os dois sentidos de forma diferente, e por isso oferece uma maneira de suprimir esse retroespalhamento dentro do próprio circuito. Os autores observam, porém, que a eficiência desses diodos e sua integração ao hardware quântico têm sido limitadas até agora.

Para o experimento, a equipe construiu o diodo com NbSe2 e o operou em campos magnéticos aplicados tanto no plano do dispositivo quanto perpendicularmente a ele. A introdução de uma torção de apenas 1° elevou a eficiência do diodo, em comparação com dispositivos intactos sem torção, para 27,6%, segundo o resumo do artigo.

Esse valor está bem abaixo dos 100% ideais. Os autores argumentam que isso não é uma desvantagem: suas simulações quânticas indicam que uma eficiência nessa faixa intermediária é ao mesmo tempo realista de alcançar em laboratório e a melhor escolha para manter intacta a anarmonicidade dos qubits e estabilizar sistemas de dois níveis. Em outras palavras, o artigo afirma que a retificação mais forte possível, o efeito unidirecional de um diodo, não é automaticamente a que melhor serve à informação quântica.

Os autores apresentam isso como um novo princípio de projeto para as propriedades fundamentais de supercondutores torcidos, tendo como objetivo circuitos quânticos de baixa potência e alta fidelidade. Entre os financiadores listados no artigo estão a National Science Foundation dos EUA, o Departamento de Energia dos EUA, a Academia Eslovaca de Ciências, a Agência Eslovaca de Pesquisa e Desenvolvimento e o National Science and Technology Council de Taiwan. Os autores declaram não haver conflitos de interesse.