Nature Physics: квантовый холодильник повысит надежность квантовых компьютеров

Шведские и американские ученые разработали революционный метод охлаждения квантовых кубитов, обеспечив стабильность квантовых вычислений. Созданный ими квантовый холодильник позволяет снизить температуру кубитов до рекордного показателя -273,128°C.


Кубиты, являющиеся основой квантовых компьютеров, чрезвычайно восприимчивы к внешнему воздействию, вызывающему ошибки в вычислениях. Поэтому их необходимо охлаждать до экстремально низких температур, близких к абсолютному нулю. Ранее используемые холодильники охлаждали кубиты до -273,1°C, но новый квантовый холодильник способен снизить температуру дополнительно на 0,028°C.

Устройство работает на основе сверхпроводящих цепей и питается от тепла окружающей среды. Оно включает два взаимодействующих с охлаждаемым кубитом квантовых кубита. Один из них связан с горячей средой, выступающей в роли теплопередатчика, а другой охлаждается, отводя тепло от целевого кубита в холодную среду.

Система работает автономно без внешнего управления, используя естественную разницу температур между горячей и холодной средами. Это делает ее не только эффективной, но и энергоэкономичной.

По словам ведущего автора исследования Аамира Али, устойчивость кубитов к ошибкам при вычислениях была увеличена до 99,97% по сравнению с прежними методами, достигавшими лишь 99,8–99,92%. Эта разница имеет решающее значение при проведении множества вычислений.

Новый квантовый холодильник представляет собой важный шаг в разработке стабильных и мощных квантовых компьютеров, способных выполнять точные вычисления на беспрецедентном ранее уровне.

Источник: www.gazeta.ru