Исследователи из Швеции и США сделали 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, работает автономно, используя тепло окружающей среды, сообщает Nature Physics.
Квантовые компьютеры требуют экстремального охлаждения, чтобы избежать ошибок в вычислениях. Их базовые элементы, квантовые биты, невероятно чувствительны к внешним воздействиям, включая электромагнитные помехи, что может привести к сбоям. Охлаждение до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273,15 °C), позволяет квантовым битам перейти в стабильное состояние, необходимое для работы.
Разработанный учеными квантовый холодильник способен дополнить существующие криостаты, охлаждающие квантовые системы с помощью жидкого гелия. Новое устройство позволяет достичь температуры около -273,13 °C — на несколько сотых градуса ниже, чем ранее было возможно.
«Квантовый холодильник использует взаимодействие между квантовыми битами, где два из них обеспечивают охлаждение третьего, — объясняет Аамир Али, исследователь квантовых технологий. — Наше устройство работает автономно и открывает путь к более надежным и точным квантовым вычислениям».
Согласно словам Симоне Гаспаринетти, руководителя исследования, создание этого холодильника стало неожиданным успехом. Первоначально эксперимент рассматривался как тестовая концепция, но устройство превзошло все ожидания.
Разработка квантового холодильника — это не только техническое достижение, но и значительный шаг к внедрению квантовых компьютеров в повседневную жизнь. Такие устройства могут революционизировать медицину, криптографию, энергетику и искусственный интеллект.
