No Laboratório de Matéria Topológica da Universidade de Colônia, físicos viram pela primeira vez diretamente estados quânticos que a teoria previa desde 2008. O dispositivo — uma junção Josephson na superfície de um isolante topológico — mostrou exatamente os estados de Andreev altamente condutores que devem surgir da interação entre a supercondutividade e os elétrons topológicos de superfície.
A equipe liderada pelo professor Yoichi Ando, com a participação do doutor Jakob Schluck e de Ella Nikodem, utilizou espectroscopia de tunelamento. Eles mediram o espectro de estados dentro da junção, variando a diferença de fase entre os dois supercondutores e aplicando um campo magnético. Os resultados coincidiram com os cálculos do grupo de Fabian Hassler, da Universidade Técnica da Renânia do Norte-Vestfália em Aachen, e com o modelo de Liang Fu e Charles Kane.
O isolante topológico conduz corrente apenas pela superfície, permanecendo isolante no interior. Quando essa superfície é unida a um supercondutor, surgem na fronteira pares elétron-buraco especiais — os estados de Andreev. Em um material comum, eles se comportam de modo diferente do que na superfície topológica: aqui permanecem altamente condutores em uma ampla faixa de densidade de portadores e se localizam em regiões específicas da junção sob a ação do campo magnético.
Essa observação fortalece a base teórica da computação quântica topológica. Em tal sistema, os modos zero de Majorana poderiam armazenar informação de forma não local, protegendo-a de perturbações e erros locais. Até agora, a transição para a supercondutividade topológica — o fechamento e a reabertura do gap de energia — ainda não foi registrada, mas os dados já obtidos coincidem com as previsões com alta precisão.
Os resultados foram publicados em 2 de novembro de 2026 na revista Science Advances. Os pesquisadores destacam: o próximo passo é aumentar a resolução energética e temporal do experimento para captar o próprio momento da transição de fase topológica.
O experimento real em Colônia mostrou que a superfície do isolante topológico se comporta exatamente como necessário para futuros qubits resistentes a erros, e isso já muda o mapa dos caminhos possíveis para um computador quântico topológico prático.
