Diodă supraconductoare răsucită atinge o eficiență de 27,6%, valoare care, potrivit simulărilor, s-ar potrivi qubiților

Cercetători de la Universitatea din Florida, Universitatea Națională Cheng Kung din Taiwan, Academia Slovacă de Științe și Universitatea de Stat din New York la Buffalo au descris o diodă supraconductoare realizată din NbSe2 răsucit, menită să facă circuitele cuantice supraconductoare mai puțin zgomotoase. Lucrarea, semnată de Han Zhong, Denis Kochan, Igor Žutić și Yingying Wu, a apărut în Nature Communications pe 10 octombrie 2026. Pagina revistei o descrie drept cercetare evaluată de colegi și acceptată, pe care o publică în avans: versiunea cu acces deschis poate fi citată, dar poate fi încă editată înainte ca versiunea finală, Version of Record, să îi ia locul.

Problema abordată de echipă este că semnalele din circuitele supraconductoare se pot propaga în ambele sensuri. Potrivit autorilor, acest lucru permite ca reflexiile și retroacțiunea să aducă zgomot din mediul înconjurător înapoi în părțile coerente ale circuitului, ceea ce reduce fidelitatea. O diodă supraconductoare este nereciprocă, adică tratează diferit cele două sensuri, așa că oferă o modalitate de a suprima o astfel de retroîmprăștiere chiar în interiorul circuitului. Autorii notează însă că eficiența acestor diode și integrarea lor în hardware-ul cuantic au fost până acum limitate.

Pentru experiment, echipa a construit dioda din NbSe2 și a operat-o în câmpuri magnetice aplicate atât în planul dispozitivului, cât și perpendicular pe acesta. Introducerea unei răsuciri de doar 1° a crescut eficiența diodei, comparativ cu dispozitivele intacte, fără răsucire, la 27,6%, se arată în rezumatul lucrării.

Această valoare este cu mult sub idealul de 100%. Autorii susțin că acesta nu este un dezavantaj: simulările lor cuantice indică faptul că o eficiență în acest interval intermediar este atât realist de obținut în laborator, cât și cea mai bună alegere pentru păstrarea intactă a anarmonicității qubiților și pentru stabilizarea sistemelor cu două niveluri. Cu alte cuvinte, lucrarea afirmă că cea mai puternică redresare posibilă, efectul unidirecțional al unei diode, nu servește automat cel mai bine informației cuantice.

Autorii prezintă acest rezultat ca pe un nou principiu de proiectare pentru proprietățile fundamentale ale supraconductorilor răsuciți, având ca obiectiv circuite cuantice de putere redusă și fidelitate ridicată. Printre finanțatorii menționați în lucrare se numără Fundația Națională pentru Știință a SUA, Departamentul Energiei al SUA, Academia Slovacă de Științe, Agenția Slovacă pentru Cercetare și Dezvoltare și Consiliul Național pentru Știință și Tehnologie din Taiwan. Autorii declară că nu au interese concurente.