Ученые создали холодильник для квантовых компьютеров

Ученые из Шведского технологического университета Чалмерс и Университета Мэриленда разработали новый тип холодильника, который может автономно охлаждать сверхпроводящие кубиты до рекордно низких температур. Это достижение открывает путь для более надежных квантовых вычислений, что имеет огромный потенциал для медицины, энергетики, шифрования и других сфер.

Квантовые компьютеры используют кубиты вместо обычных битов. В отличие от традиционных битов, которые могут принимать только значения 0 или 1, кубиты могут быть одновременно в состоянии 0 и 1 благодаря явлению суперпозиции. Это позволяет квантовым компьютерам выполнять параллельные вычисления, что значительно увеличивает их вычислительные возможности.

Однако, для того чтобы кубиты работали без ошибок, их нужно охлаждать до температур близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градусов Цельсия). Это необходимое условие для того, чтобы кубиты находились в своем низкоэнергетическом состоянии, которое требуется для начала вычислений.

Существующие холодильники для квантовых компьютеров (так называемые диффузионные холодильники) могут охладить кубиты до температуры в 50 милликельвинов выше абсолютного нуля. Однако для достижения более низких температур требуется сложное оборудование.

Разработанный холодильник использует сверхпроводящие цепи и работает за счет тепла окружающей среды. Он способен охлаждать целевой кубит до 22 милликельвинов без внешнего контроля, что значительно повышает вероятность того, что кубит будет в своем низкоэнергетическом состоянии до начала вычислений — до 99,97%, что на 0,07% лучше существующих технологий.