Pesquisadores da Universidade Aalto, na Finlândia, anunciaram a criação do primeiro motor térmico quântico supercondutor, um avanço significativo que pode impulsionar a tecnologia quântica e contribuir para o desenvolvimento de computadores quânticos maiores. O estudo foi liderado pelo professor Mikko Möttönen e publicado na revista Nature Communications em 13 de julho de 2026.

Conceito e funcionamento do motor térmico quântico

O motor térmico quântico desenvolvido pela equipe utiliza um circuito supercondutor que opera em condições quânticas ultracongeladas. Este dispositivo é composto por um qubit transmon, um ressonador e um refrigerador quântico. A inovação permite que o motor converta uma pequena quantidade de calor em trabalho mensurável, um objetivo há muito almejado por engenheiros quânticos.

Segundo Tuomas Uusnäkki, primeiro autor do estudo, a equipe implementou um ciclo Otto, que é o mesmo processo termodinâmico utilizado em motores de automóveis. “Construímos um motor térmico nanofabricado usando circuitos supercondutores e o operamos em um criostato próximo ao zero absoluto”, explica Uusnäkki.

O motor quântico se destaca por utilizar um refrigerador quântico que fornece tanto calor quanto frio, diferentemente dos motores térmicos convencionais, que dependem de fontes separadas. “Nosso refrigerador quântico pode ser ajustado para aquecer e resfriar o qubit conforme necessário. Usando pulsos de controle cronometrados, dirigimos o motor em um ciclo Otto e monitoramos o estado do qubit durante a operação”, complementa Uusnäkki.

Implicações para a computação quântica futura

A equipe de pesquisa busca aprimorar o design do motor, com a meta de criar um motor térmico completamente autônomo. Isso poderia permitir a leitura de qubits sem a necessidade de conduzir pulsos de micro-ondas de temperaturas ultracongeladas para a temperatura ambiente, o que reduziria os custos e a complexidade de computadores quânticos com alta contagem de qubits.

Möttönen destaca que a estratégia de tecnologia quântica da Finlândia prevê um computador quântico com mil qubits lógicos até 2035, o que implica a necessidade de centenas de milhares de qubits físicos. “Fazer isso com a tecnologia atual exige milhões de cabos de micro-ondas, que custam milhares de euros cada e introduzem ruído no sistema. O uso de dispositivos autônomos eliminaria em grande parte a necessidade desses cabos”, afirma Möttönen.