Для квантовых компьютеров создали охладитель толщиной в несколько атомов

Систему охлаждения для квантовых компьютеров, способную снижать температуру почти до абсолютного ноля, создали в Швейцарской федеральной политехнической школе Лозанны.

Эта разработка может оказать огромное влияние на квантовые вычисления в целом. Тепло, выделяемое самой работой квантового компьютера, может мешать производительности кубитов (квантовых битов — единиц информации), потому сверхнизкие температуры так важны для квантовых вычислений.

«Ноутбук даже в холодном офисе все равно разогревается во время работы, что повышает температуру в помещении. В системах квантовых вычислений на данный момент нет механизмов, которые предотвращают воздействие этого нагрева на кубиты», — пояснил аспирант исследовательской группы LANES Габриэле Паскуале.

Большая часть традиционных охладителей не способна работать при температурах, необходимых для квантовых компьютеров. По этой причине тепловыделяющую электронику нужно отделять от квантовых систем, что ведет к повышению шума и снижению эффективности, а также затрудняет создание крупных систем.

Новое устройство способно работать при самых низких температурах, оно преобразует тепловую энергию в электрическое напряжение. Свою разработку ученые назвали «двухмерной квантовой системой охлаждения» (2D quantum cooling system). Ее толщина составляет всего несколько атомов. Кроме того, устройство можно применять для уже существующих систем квантовых вычислений.

Квантовые вычисления уже используются для создания самых разных моделей, в том числе различных молекул. Квантовые компьютеры в будущем смогут решать задачи, которые являются очень сложными даже для самых современных традиционных суперкомпьютеров.