Дослідники з Технологічного університету Чалмерса продемонстрували квантовий холодильник, який використовує контрольований мікрохвильовий шум для керування теплом безпосередньо в квантових комп’ютерах.
Надпровідні платформи потребують температур, близьких до абсолютного нуля, аби зберігати когерентність кубітів. Проблема масштабування пов’язана з неконтрольованим перенесенням енергії та шумом. «Багато квантових пристроїв зрештою обмежені тим, як енергія транспортується та розсіюється», — Саймон Санделін. Точне вимірювання теплових потоків дає змогу проєктувати передбачувані схеми.
У роботі, опублікованій в Nature Communications, реалізовано концепцію «броунівського охолодження». «Броунівське охолодження» — це використання випадкових флуктуацій для створення спрямованого теплового потоку. «Наша робота є найближчою на сьогодні реалізацією цієї концепції», — Сімоне Гаспарінетті. Ядром системи стала штучна надпровідна молекула з двох кубітів.
Контрольований мікрохвильовий шум з’єднує гарячий і холодний резервуари та регулює теплоперенесення. Виміряні теплові струми досягали аттоватного рівня — 10(-18) Вт. Установка може працювати як холодильник, тепловий двигун або підсилювач. «Можливість відводити або перенаправляти тепло в такому крихітному масштабі відкриває двері до більш надійних квантових технологій», — Аамір Алі.