Ученые из Делфтского технического университета в Нидерландах смогли охладить электрический чип до температур менее тысячной доли градуса выше абсолютного нуля. Ранее для микроэлектронных компонентов такие температуры были недостижимы.
Появилась новая надежда на прорыв в квантовых вычислениях
Предсерийный экземпляр первого коммерчески доступного квантового компьютера IBM
Василий Парфенов

Чтобы добиться столь впечатляющего результата, исследователи внедрили в чип небольшие кусочки индия, которые выполняли роль магнитных холодильников. Этот метод называется адиабатическим размагничиванием — под воздействием переменного магнитного поля температура некоторых материалов изменяется. Общее время удержания образца при температуре ниже 700 микрокельвинов составило 85 часов, а самое низкое зафиксированное значение — 420 миллионных градуса.

Микрофотография чипа, покрытого кусочками индия Микрофотография чипа, покрытого кусочками индия

Чрезвычайно низкие температуры электронных компонентов важны при квантовых вычислениях для минимизации помех. Чем холоднее чип, тем меньше в нем вероятность появления случайных флуктуаций и изменения квантовых состояний кубита — минимальной вычислительной единицы. Обычно в квантовых компьютерах для охлаждения чипов используются рефрижераторы растворения, в которых достигаются температуры на порядок выше — милликельвины.

Общий вид тестовой микросхемы Общий вид тестовой микросхемы

Температуры в сотни милликельвинов не являются рекордными для криогеники. Группы атомов различных веществ охлаждали до температур в миллионы раз ниже одного градуса Кельвина. Рекорд был поставлен в 2015 году американскими учеными из Стэнфорда: они смогли охладить атомы рубидия до 0.00000000005 (пяти стомиллиардных долей) градуса выше абсолютного нуля.

Понравилась статья?
Самые интересные новости из мира науки: свежие открытия, фотографии и невероятные факты у вас на почте.
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.