Новое исследование шведских учёных предлагает инновационный подход к охлаждению квантовых компьютеров. Вместо борьбы с тепловым шумом, мешающим работе хрупких кубитов, их устройство использует этот шум как источник энергии для охлаждения.
Холодильник основан на сверхпроводящей искусственной молекуле. Подавая контролируемый микроволновый шум через третий порт, исследователи научились точно управлять крошечными потоками тепла между «горячим» и «холодным» резервуарами, измеряя мощность в аттоваттах.
Устройство может работать в нескольких режимах: как холодильник, тепловой двигатель или усилитель теплопереноса. Эта способность контролировать энергию в миниатюрном масштабе — ключевой шаг к созданию крупных и стабильных квантовых систем, где необходимо локально отводить тепло от кубитов.
Схематическое изображение квантового холодильника в сверхпроводящей квантовой схеме.
Два микроволновых канала действуют как горячие и холодные резервуары тепла, выделенные красным и синим свечением соответственно. Резервуары тепла соединены с искусственной молекулой, состоящей из двух кубитов. Контролируемый микроволновый шум (белые зигзагообразные стрелки) подаётся через боковые порты для управления и регулирования переноса тепла. Источник: Саймон Сунделин.
Дополнительная информация: Simon Sundelin et al, Quantum refrigeration powered by noise in a superconducting circuit, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-025-67751-z
Источник: https://phys.org/news/2026-01-quantum-refrigerator-benefits-problematic-noise.html