Ny forskning från Chalmers har lett till utvecklingen av ett banbrytande kvantkylskåp som använder brus som en källa för kylning. Denna innovation är avgörande för att förbättra prestandan hos kvantdatorer, som kräver extremt låga temperaturer för att fungera korrekt.
Traditionella kylsystem, som används för att kyla kvantdatorer, skapar oönskat brus som kan störa den känsliga kvantinformationen. Genom att utnyttja detta brus istället för att motverka det, har forskarna lyckats skapa en mer effektiv kylmetod.
Det nya kvantkylskåpet, som bygger på supraledande kretsar, kan kyla kvantbitar, eller qubits, ner till temperaturer nära den absoluta nollpunkten, omkring -273,15 grader Celsius. Genom att använda omgivande värme och kontrollerat mikrovågsbrus kan systemet styra värme- och energiflöden med stor precision.
Detta kvantkylskåp, som presenterades i januari förra året i samarbete med University of Maryland, har potentialen att revolutionera kvantteknologin. Den gör det möjligt för kvantdatorer att bli mindre känsliga för störningar, vilket i sin tur möjliggör snabbare och mer avancerade kvantberäkningar.
En betydande utmaning med tidigare modeller har varit det störande bruset som kan leda till att kvantinformationen kollapsar. Nu har Chalmers-forskarna hittat en metod för att använda detta brus för att driva kylprocessen. Denna teknik kan även fungera som en värmemotor eller förstärkare av värmetransport.
Enligt Aamir Ali, forskare i kvantteknologi vid Chalmers och medförfattare till studien, representerar detta en viktig utveckling mot att kunna kontrollera värme inuti kvantkretsar på en nivå som tidigare kylsystem inte klarar av. Att kunna avlägsna eller omdirigera värme på en så liten skala öppnar dörrar för mer tillförlitliga och robusta kvantteknologier.
Studien publicerades den 26 januari i Nature Communications och visar på de lovande framtidsutsikterna för kvantteknik.
