Специалисты из Университета Аалто, который располагает в Финляндии, разработали крошечный нанохолодильник. Такая охладительная установка разработана для охлаждения квантовых схем. Руководителем проекта по созданию такого устройства выступил Микко Меттенен. Данное устройство помогает содержать при низких температурах кубиты.

Электронные компьютеры работают с битами информации, которая записывается единицами и нулями. Квантовые компьютеры имеют совсем иной принцип работы. Он основан на квантовых разрядах, одновременно способных находиться в двух состояниях, которые принято называть суперпозициями. Называются такие разряды кубитами. Чтобы обеспечить сохранность суперпозиции, приходится проводить качественную изоляцию кубитов от шумов. Вот только такие действия приводят к тому, что кубиты под изоляцией начинают нагреваться в короткие сроки.

Команда ученых из Финляндии придумала способ, при котором квантовые схемы не будут перегреваться. Ими была разработана особая схема с энергетическим разрывом, поделенная на два канала. Первый канал представляет собой сверхпроводящую быструю полосу, второй – это медленная резистивная дорожка. На сверхпроводящую магистраль могут попадать исключительно те электроны, которые обладают достаточной энергией, а слишком слабые электронные остаются на медленной полосе.

Слабые электроны не имеют достаточного количества энергии, чтобы самостоятельно совершить прыжок и перейти на скоростную магистраль. И все же они могут туда попасть, воспользовавшись фотонами из резонатора, который придаст ему импульс, достаточный для перехода. В момент, когда слабый электрон производит захват фотона, происходит охлаждение резонатора.

Данный процесс приводит не только к охлаждению резонатора, он работает избирательно в отношении охлаждения электронов. Охлаждению подвергаются самые горячие электроны, которые смогли перейти с медленной полосы на быструю. Электроны, застрявшие на медленной полосе, имеют значительно меньшую температуру, а потому не нуждаются в охлаждении. Выведение излишнего тепла из квантовой системы при помощи инновационного нанохолодильника проводится по принципу действия самого обычного холодильника.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!