Transistores Supercondutores Ajudarão Computadores Quânticos?

Apesar de todas as promessas glamorosas feitas sobre a computação quântica, é difícil argumentar que os computadores quânticos de hoje cheguem aos pés da praticidade pura dos computadores clássicos, especialmente quando os qubits precisam ser mantidos em temperaturas criogênicas dentro de um criostato. Isso é agravado pelo problema de que os transistores semicondutores comuns não apreciam realmente essas mesmas temperaturas criogênicas, criando um problema incômodo de interface para a eletrônica de controle.

Agora, uma nova proposta aqui é criar transistores supercondutores que funcionarão perfeitamente em temperaturas próximas ao zero absoluto. Em um artigo na IEEE Spectrum, esta startup – chamada S-Transistors – e seu conceito são abordados.

Ao poder ter os circuitos de controle dentro do mesmo criostato, pode-se dispensar a bagunça absoluta de fiação que precisa penetrá-lo e, com isso, um importante ponto de falha. A solução proposta utiliza as mesmas junções Josephson (JJs) que também são usadas para qubits, utilizando uma corrente alta o suficiente para torná-la brevemente não supercondutora, induzindo um pulso de tensão que pode ser detectado.

Além disso, são usados transistores de efeito de campo baseados em JJ (JJFETs), com este artigo de 2025 de [Yusheng Xiong] et al. detalhando essas estruturas. Aqui, a S–Transistors afirma que agora é capaz de fabricar JJFETs em escala, o que seria outro grande avanço que poderia trazer a computação quântica um pouco mais para perto.

Eles estariam competindo com o CMOS criogênico (Cry-CMOS), que pode usar linhas de produção de semicondutores padrão para criar circuitos que suportam temperaturas criogênicas, embora não exatamente no nível próximo a zero K que esses transistores supercondutores e JJFETs seriam capazes de suportar.