Ученые создали квантовый холодильник для достижения рекордно низких температур

Исследователи из Швеции и США сделали значительный шаг вперед в области квантовых вычислений, разработав минималистичный квантовый холодильник, способный охлаждать сверхпроводящие квантовые биты до рекордно низких температур. Это устройство, размером всего с небольшой чип, функционирует автономно, полагаясь на тепло окружающей среды, что было подтверждено в недавно опубликованной статье в журнале Nature Physics.

Квантовые компьютеры требуют экстремального охлаждения для избегания ошибок в вычислениях, поскольку их базовые элементы, квантовые биты, очень чувствительны к внешним факторам, включая электромагнитные помехи, что может приводить к сбоям. Охлаждение до температуры близкой к абсолютному нулю (-273,15 °C) позволяет квантовым битам перейти в стабильное состояние, необходимое для выполнения вычислений.

Разработанный устройством холодильник способен дополнить существующие криостаты, которые охлаждают квантовые системы с помощью жидкого гелия. Новое устройство дает возможность достичь температуры около -273,13 °C — на несколько сотых градуса ниже, чем это было возможно ранее.

«Наш квантовый холодильник использует взаимодействие между квантовыми битами, где два из них обеспечивают охлаждение третьего», — объясняет Аамир Али, исследователь квантовых технологий. Он добавляет, что устройство работает автономно и открывает путь к более надежным и точным квантовым вычислениям.

Симоне Гаспаринетти, руководитель исследования, отмечает, что создание этого холодильника стал неожиданным успехом. Первоначально эксперимент рассматривался как тестовая концепция, но устройство превзошло все ожидания.

Разработка квантового холодильника — это не только техническое достижение, но и важный шаг к внедрению квантовых компьютеров в повседневную жизнь, что может произвести революцию в таких областях как медицина, криптография, энергетика и искусственный интеллект. Однако, несмотря на этот прогресс, проблема получения устойчивых условий для работы квантовых компьютеров остается актуальной.

]]>