1. Início
  2. / Ciência e Tecnologia
  3. / Incrível Qubit de nióbio supercondutor: a tecnologia que diminui erros, integra computação eletrônica e promete revolucionar a indústria e os computadores quânticos no mundo!
Tempo de leitura 3 min de leitura

Incrível Qubit de nióbio supercondutor: a tecnologia que diminui erros, integra computação eletrônica e promete revolucionar a indústria e os computadores quânticos no mundo!

Escrito por Flavia Marinho
Publicado em 05/05/2024 às 10:45
nióbio - alumínio - nitreto - computador - supercondutor - tecnologia - quântica - eletrônica
niobium qubits computer quantique – Imagem UsineDigitale

Qubit de nióbio supercondutor é muito mais estável do que qualquer outro já construído porque ele dispensa outros metais e óxidos metálicos para conduzir corrente.

Atsushi Kobayashi e seus colegas da Universidade de Tóquio, no Japão, criaram um novo tipo de bit quântico, o qubit de nióbio supercondutor – a tecnologia que diminui erros, integra computação eletrônica e promete revolucionar os computadores quânticos no mundo!

Ao longo das últimas décadas, as técnicas usadas para fabricar processadores eletrônicos de silício vem sendo aprimoradas enquanto a computação quântica está sendo projetada do zero. O maior desafio e promissor, seria descobrir meios de integrar as unidades lógicas quânticas aos computadores eletrônicos atuais.

Para a alegria do mundo tecnológico, essa proeza acaba de ser descoberta por Atsushi Kobayashi e seus colegas da Universidade de Tóquio, no Japão.

O pesquisador descobriu como supercondutor nitreto de nióbio (NbNx), pode ser adicionado a um substrato semicondutor tradicional, à base de alumínio, na forma de uma camada plana e cristalina, criando um qubit totalmente funcional e diretamente conectável aos chips de silício.

A equipe sintetizou filmes finos de nitreto de nióbio diretamente sobre uma camada de nitreto de alumínio (AlN). 

O detalhe é que o nitreto de nióbio é um supercondutor e sua integração com o alumínio, forma uma estrutura chamada junção Josephson, o transforma em um qubit já totalmente funcional.

“A semelhança estrutural entre os dois materiais facilita a integração dos supercondutores em dispositivos optoeletrônicos semicondutores,” disse Kobayashi.

(a) Micrografia óptica do qubit supercondutor de nitreto de nióbio. (b) Micrografia eletrônica e visão em corte transversal do qubit. (c) Micrografia eletrônica de transmissão do dispositivo completo.
[Imagem: NICT/Nagoya University]

Novo supercondutor que dispensa outros metais e óxidos metálicos para conduzir corrente

O qubit supercondutor de nióbio é muito mais estável do que qualquer outro já construído porque ele dispensa outros metais e óxidos metálicos para conduzir corrente. Até hoje vinham sendo usados para isso o alumínio e o óxido de alumínio, mas eles são as maiores fontes produtoras de ruído mesmo quando o material é levado até próximo do zero absoluto.

No novo qubit, todos os elementos usados são nitretos (compostos contendo nitrogênio). O elemento principal é o nitreto de nióbio (NbN), que tem uma temperatura de transição supercondutora de 16 K (-257 ºC), enquanto a camada isolante é feita com nitreto de alumínio (AlN), ambos crescidos epitaxialmente sobre um substrato de silício.

“É a primeira vez no mundo que alguém conseguiu observar tempos de coerência na casa das dezenas de microssegundos em qubits supercondutores de nitreto, reduzindo a perda dielétrica por meio do crescimento epitaxial deles em um substrato de Si. O qubit supercondutor desse nitreto ainda está nos estágios iniciais de desenvolvimento, de forma que acreditamos que seja possível melhorar ainda mais o tempo de coerência otimizando o processo de design e fabricação do qubit,” disse o professor Kouichi Semba, do Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação, no Japão.

Artigo: Advanced Materials Interfaces
Autores: Atsushi Kobayashi, Shunya Kihira, Takahito Takeda, Masaki Kobayashi, Takayuki Harada, Kohei Ueno, Hiroshi Fujioka
Revista: Advanced Materials Interfaces
DOI: 10.1002/admi.202201244

Adoraria saber o que você achou dessa tecnologia. Conte para nós na seção de comentários se você curte ler esse tipo de notícias. Não se esqueça de ativar as notificações do CPG para acompanhar todas as novidades do mundo tecnológico. Até a próxima!

Flavia Marinho

Flavia Marinho é Engenheira de Produção pós-graduada em Engenharia Elétrica e Automação, com vasta experiência na indústria de construção naval onshore e offshore. Nos últimos anos, tem se dedicado a escrever artigos para sites de notícias nas áreas da indústria, petróleo e gás, energia, construção naval, geopolítica, empregos e cursos, com mais de 7 mil artigos publicados. Sua expertise técnica e habilidade de comunicação a tornam uma referência respeitada em seu campo. Entre em contato para sugestão de pauta, divulgação de vagas de emprego ou proposta de publicidade em nosso portal.

Compartilhar em aplicativos