Ученые разработали нанохолодильник для квантового компьютера

На дворе 21 век – век невероятных открытий, одним из которых является изобретение устройства, осуществляющего точечное охлаждение кубитов- элементов, хранящих информацию в квантовом компьютере, имеющее возможность применения при создании микроскопических холодильных установок точечного действия, а также при охлаждении квантовых компьютеров. Над этой инновацией работали учёные-физики из Московского физико-технического института (МФТИ) в сотрудничестве с коллегами из Швейцарии и США.

Целью проведения эксперимента было переведение кубита, пребывающего в двух состояниях с равнозначной энергией, в чистое, которому характерен более высокий уровень упорядоченности. Ценностью чистого состояния кубита является то, что его можно легко перенаправить в основное состояние используя электромагнитное поле. Таким образом используемый кубит охлаждается.

В ходе эксперимента исследователи использовали демона – кубита, присоединяющегося к рабочему кубиту волноводом, в следствии чего кубиты менялись состояниями. Предполагается, что демон-кубит помогает обычному кубиту перейти в более упорядоченный вид, энергия последнего при данном процессе сохраняется, но нарушается закон термодинамики. Исходя из этого энтропия энергетически изолированной системы не может самовольно становиться меньше.

 «Стандартная холодильная установка имеет воздействие на весь объём материала, в то время как кубитный нанохолодильник направлен на охлаждение заданной точки. Данный факт может быть применён с пользой для охлаждения квантовых компьютеров» - рассказал заведующий лабораторией МФТИ Гордей Лесовик.

Благодаря созданию квантовых компьютеров человечество сможет преодолеть разнообразные трудности в выполнении операций, требующих большой точности и невероятно трудных сверхзадач.