Vriden supraledande diod når 27,6% verkningsgrad, som enligt simuleringar passar qubitar

Forskare från University of Florida, National Cheng Kung University i Taiwan, Slovakiska vetenskapsakademien och State University of New York at Buffalo har beskrivit en supraledande diod av vriden NbSe2, avsedd för tystare supraledande kvantkretsar. Artikeln, av Han Zhong, Denis Kochan, Igor Žutić och Yingying Wu, publicerades i Nature Communications den 10 oktober 2026. Tidskriftens sida beskriver den som referentgranskad, accepterad forskning som publiceras i förväg: den öppet tillgängliga versionen går att citera, men den kan fortfarande redigeras innan den slutliga Version of Record ersätter den.

Problemet som gruppen tar sig an är att signaler i supraledande kretsar kan färdas åt båda hållen. Enligt författarna gör detta att reflektioner och återverkan kan föra brus från omgivningen tillbaka in i kretsens koherenta delar, vilket sänker fideliteten. En supraledande diod är icke-reciprok, det vill säga den behandlar de två riktningarna olika, och erbjuder därför ett sätt att undertrycka sådan bakåtspridning inne i själva kretsen. Författarna påpekar dock att dessa dioders verkningsgrad och deras integrering i kvanthårdvara hittills har varit begränsade.

I experimentet byggde gruppen dioden av NbSe2 och körde den i magnetfält som lades på både i komponentens plan och vinkelrätt mot det. En vridning på endast 1° höjde diodens verkningsgrad jämfört med orörda komponenter utan vridning, till 27,6%, står det i sammanfattningen.

Den siffran ligger långt under de ideala 100%. Författarna hävdar att detta inte är en nackdel: deras kvantsimuleringar tyder på att en verkningsgrad i detta mellanområde både är realistisk att uppnå i labbet och det bästa valet för att bevara qubitarnas anharmonicitet och för att stabilisera tvånivåsystem. Med andra ord säger artikeln att den starkast möjliga likriktningen, diodens enkelriktade effekt, inte automatiskt gynnar kvantinformation bäst.

Författarna presenterar detta som en ny designprincip för de grundläggande egenskaperna hos vridna supraledare, med kvantkretsar med låg effekt och hög fidelitet som mål. Bland finansiärerna som anges i artikeln finns USA:s nationella vetenskapsstiftelse, USA:s energidepartement, Slovakiska vetenskapsakademien, Slovakiska forsknings- och utvecklingsbyrån och Taiwans nationella råd för vetenskap och teknik. Författarna uppger att de inte har några konkurrerande intressen.