یک تیم تحقیقاتی در موسسه فناوری فدرال لوزان سوئیس (EFPL) یک سیستم خنک کننده کوانتومی جدید طراحی کرده است که گرما را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند تا دمای محیط را به 100 میلی کلوین کاهش دهد که کمتر از دمای خارج از جو زمین است.
بیت های کوانتومی یا کیوبیت ها به گرما بسیار حساس هستند و دمای محیط کار آنها باید یک کلوین کاهش یابد. بنابراین دمای بسیار پایین برای محاسبات کوانتومی ضروری است.
از سوی دیگر، با وجود انرژی حرارتی تولید شده توسط دستگاه های الکترونیکی مورد نیاز برای راه اندازی کامپیوترهای کوانتومی، رسیدن به دمای یک کلوین کار ساده ای نیست و نمی توان از تولید این گرما جلوگیری کرد.
مطابق با گابریل پاسکوالهدانشجوی دکترا در LANES (آزمایشگاه الکترونیک و ساختارهای نانومقیاس موسسه فناوری فدرال سوئیس لوزان)، این سیستم خنک‌کننده کوانتومی جدید می‌تواند دمای محیط را تا 100 میلی‌کیلووین خنک کند و همان کارایی فناوری‌های خنک‌کننده فعلی را دارد.
LANES EPFL
پاسکوال درباره این سیستم خنک کننده کوانتومی می گوید که این سیستم نه تنها با کارایی فناوری های فعلی مطابقت دارد، بلکه می تواند در محیط هایی با دمای بسیار پایین و میدان های مغناطیسی ضعیف نیز کار کند.
یک سیستم خنک کننده کوانتومی دو بعدی که توسط محققان FET لوزان ساخته شده است از ترکیب گرافن و یک ساختار نازک دو بعدی ساخته شده است و بسیار کارآمدتر از سیستم های خنک کننده فعلی است.
به گفته محققان، این دستگاه بر اساس اثر نرنست کار می کند. این اثر به یک پدیده حرارتی مغناطیسی اشاره دارد که در آن یک میدان الکتریکی در رسانایی ایجاد می شود که دارای یک میدان مغناطیسی و دو دمای مختلف است.
سیستم خنک کننده کوانتومی دو بعدی جدید محققان با استفاده از قطعات الکترونیکی ساده ساخته شده است. این مزیت اجازه می دهد تا به راحتی به رایانه های کوانتومی واقع در آزمایشگاه های دیگر اضافه شود.
گابریل پاسکوال می‌گوید این سیستم یک پیشرفت بزرگ در فناوری نانو است و نوید توسعه آینده فناوری‌های خنک‌کننده پیشرفته برای محاسبات کوانتومی در دمای میلی‌کلوین را می‌دهد.
