Низкая температуре является одним из ключевых факторов для стабильной работы квантовых компьютеров, вот почему учёные со всего мира работают на системами охлаждения, которые обеспечили бы необходимые показатели. Известно, что даже тепловая энергия, генерируемая электроникой, необходимой для работы квантового компьютера, влияет на производительность кубитов. Исследовательская группа Швейцарского федерального технологического института Лозанны (EFPL) разработала 2D-систему квантового охлаждения, которая позволяет снизить температуру до 100 милликельвинов (-273 °С).
Существующие технологии малоэффективны. Из-за этого теплогенерирующая электроника должна быть отделена от квантовых микросхем, что, в свою очередь, снижает эффективность самого квантового компьютера и не позволяет создавать более крупные системы.
Предложенная в EFPL решение, не только позволяет снизить температуру до 100 мК, но и обладает той же эффективностью, что и современные системы, работающие при комнатной температуре.
«Мы первыми создали устройство, которое по эффективности преобразования соответствует современным технологиям, но работает при слабых магнитных полях и сверхнизких температурах, необходимых для квантовых систем. Эта работа — действительно шаг вперед», — рассказал аспирант LANES Габриэле Паскуале.
Система толщиной всего в несколько атомов работает по принципу Нернста. Это эффект когда в проводнике создаётся термомагнитное явление, которое генерирует электрическое поле. В итоге наблюдается разность температур на разных сторонах материала.
Авторы проекта сообщили, что их 2D-система охлаждения уже может использоваться в квантовых компьютерах, но для обычных, конечно же, подобное решение не подойдёт.
