Ученые нашли способ охлаждать квантовые компьютеры с помощью шума
Исследователи из Швеции создали миниатюрный квантовый холодильник, который использует шум для охлаждения, а не борется с ним, что открывает новые пути к созданию масштабируемых квантовых технологий
Short Summary
Учёные из Технологического университета Чалмерса в Швеции представили принципиально новый тип квантового «холодильника», который использует шум, а не подавляет его, для создания охлаждающего эффекта. Устройство, построенное на основе искусственной сверхпроводящей молекулы, позволяет с высокой точностью управлять потоками тепла и энергии внутри квантовых схем.
Квантовые компьютеры требуют охлаждения почти до абсолютного нуля, но системы охлаждения сами создают шум, разрушающий хрупкую квантовую информацию. Новое устройство реализует концепцию «броуновского охлаждения», используя контролируемый микроволновый шум в качестве движущей силы для переноса тепла между «горячим» и «холодным» резервуарами через искусственную молекулу. Исследователи смогли измерить чрезвычайно малые тепловые потоки мощностью порядка аттоватт (10⁻¹⁸ Вт).
Умение управлять теплом непосредственно внутри квантовых схем на недоступном для обычных систем охлаждения масштабе открывает путь к созданию более надёжных и стабильных крупномасштабных квантовых технологий. Устройство может работать в нескольких режимах — как холодильник, тепловой двигатель или усилитель теплопереноса, что критически важно для управления локальным нагревом при работе кубитов.
Шум как ресурс
Впервые создано устройство, которое использует контролируемый шум в качестве движущей силы для охлаждения, а не борется с ним как с помехой
Броуновское охлаждение
Эксперимент представляет собой наиболее близкую на сегодняшний день реализацию теоретической концепции охлаждения за счёт случайных тепловых флуктуаций (броуновского охлаждения)
Искусственная молекула
Сердцем устройства является искусственная сверхпроводящая молекула, созданная в нанотехнологической лаборатории, которая направляет потоки тепла при подаче микроволнового шума
Управление теплом в наномасштабе
Технология позволяет измерять и управлять экстремально малыми тепловыми потоками (порядка аттоватт), что открывает возможность прямого управления теплом внутри квантовых схем
Text generated using AI
