Hur kallt måste det vara för att en kvantdator ska fungera? Svaret är nära den absoluta nollpunkten, minus 273,15 grader.
Att nå dit är fysiskt omöjligt, men tack vare ett minimalt kvantkylskåp som ryms på ett litet chip, är forskare vid Chalmers tekniska högskola och University of Maryland nu ett steg närmare.
”Kvantkylskåpet är baserat på supraledande kretsar och drivs av värme från omgivningen, vilket gör det autonomt. Det kan kyla ner kvantbitar till ungefär minus 273,13 grader Det här banar väg för mer pålitliga och felfria kvantberäkningar och innebär mindre belastning på hårdvaran”, säger en av forskarna Aamir Ali.
Kvantkylskåpet utnyttjar växelverkan mellan olika kvantbitar, närmare bestämt mellan kvantbiten man vill kyla ner och två kvantbitar som används för nedkylningen. Det drivs av de energiflöden som uppstår till följd av temperaturskillnader mellan de olika kvantsystemen. Det är den första demonstrationen av en autonom kvanttermisk maskin som utför en praktiskt användbar uppgift.
Kvantkylskåpet fungerar som ett komplement till kryostater, som är stora heliumkylda system som omsluter kvantdatorn. Ihop kan temperaturen sänkas från dagens 55 millikelvin till rekordlåga 22 millikelvin, en miljö stabil nog för kvantbitar att arbeta utan störningar.
Kvantbitar är hyperkänsliga för yttre påverkan, och till och med svaga elektromagnetiska vågor kan orsaka fel som stoppar beräkningar. Ju kallare man når, desto mer korrekt blir datorn.
Chalmers tekniska högskola/Lovisa Håkansson
Lämna kommentar