นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมประเภทใหม่สามารถให้คอมพิวเตอร์ควอนตัม "เพิ่มประสิทธิภาพที่สำคัญ" และทำให้พวกเขาเชื่อถือได้มากขึ้นนักวิทยาศาสตร์กล่าว
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ 9 มกราคมในวารสารนักวิจัยประสบความสำเร็จในการระบายความร้อนกเพียง 22 millikelvin (ลบ 459.63 องศาฟาเรนไฮต์หรือลบ 273.13 องศาเซลเซียส) โดยใช้ตู้เย็นควอนตัมขับเคลื่อนโดย "ห้องอาบน้ำความร้อน" ของรังสีไมโครเวฟ นี่คืออุณหภูมิต่ำสุดที่ qubits เคยไปถึง
"นี่เป็นการปูทางสำหรับการคำนวณควอนตัมที่น่าเชื่อถือและปราศจากข้อผิดพลาดมากขึ้นซึ่งต้องใช้ฮาร์ดแวร์เกินพิกัดน้อยลง" ผู้เขียนนำการศึกษาAamir Aliผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัยด้านเทคโนโลยีควอนตัมที่ Chalmers University of Technology ในสวีเดนกล่าวในคำสั่ง-
ต้องเย็นลงถึงอุณหภูมิต่ำมากเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแตะลงในบอบบางและทำการคำนวณ - เนื่องจากการรบกวนสิ่งแวดล้อมที่เล็กที่สุดสามารถ "พลิก" สถานะควอนตัมของพวกเขาทำให้เกิดข้อผิดพลาด นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับ superconducting qubits - ใช้ในไลค์ของ- ซึ่งจำเป็นต้องทำงานที่อุณหภูมิใกล้เคียง(0 K, ลบ 459.67 F หรือลบ 273.15 C) เพื่อรักษาเสถียรภาพ
ความเย็น Qubits ใกล้เคียงวางพวกเขาไว้ในสถานะพลังงานต่ำที่สุดที่เป็นไปได้หรือที่รู้จักกันในชื่อ "สถานะพื้นดิน" ของพวกเขา ในสถานะนี้ qubits มีแนวโน้มที่จะรักษาคุณสมบัติควอนตัมไว้นานพอที่จะ-
ระบบใหม่เติมเต็มแบบดั้งเดิม- ซึ่งใช้ก๊าซฮีเลียมเพื่อดูดซับความร้อนผ่านกระบวนการเจือจางและสามารถนำ qubits ลงไปที่ประมาณ 50 mk - โดยการระบายความร้อน qubits ต่อไปแทนที่จะแทนที่พวกเขาทั้งหมด
มันทำได้โดยการควบคุมพลังงานจากอ่างเก็บน้ำแห่งความร้อนที่สร้างขึ้นโดยใช้รังสีไมโครเวฟซึ่งจะถูกนำไปยังหนึ่งในสอง qubits ของตู้เย็นควอนตัม
“ พลังงานจากสภาพแวดล้อมทางความร้อนส่งผ่านหนึ่งในสอง qubits ของตู้เย็นควอนตัมปั๊มความร้อนจาก qubit เป้าหมายไปยัง Qubit ที่สองของตู้เย็นควอนตัมซึ่งเย็น Qubit เย็นนั้นถูกทำให้ร้อนกับสภาพแวดล้อมที่เย็นNicole Yunger Halpernผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และ IPST ที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์กล่าวในแถลงการณ์
การใช้วิธีนี้นักวิทยาศาสตร์เพิ่มโอกาสที่ Qubit จะอยู่ในสถานะพื้นก่อนการคำนวณเป็น 99.97%
อาลีกล่าวว่าสิ่งนี้เปรียบเทียบกับความน่าจะเป็นระหว่าง 99.8% ถึง 99.92% ด้วยเทคนิคก่อนหน้านี้ “ นี่อาจดูเหมือนแตกต่างกันเล็กน้อย แต่เมื่อทำการคำนวณหลายครั้งมันรวมกันเป็นประสิทธิภาพที่สำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัม” เขากล่าวเสริม
และแตกต่างจากตู้เย็นควอนตัมเจือจางซึ่งมีความซับซ้อนและยากต่อการปรับขนาดระบบใหม่ที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนเป็นอิสระซึ่งหมายความว่ามันไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมภายนอกเมื่อเริ่มต้น ผลการวิจัยเกินความคาดหวังเริ่มต้นของนักวิจัย
"งานของเราเป็นการสาธิตครั้งแรกของเครื่องจักรความร้อนควอนตัมแบบอิสระที่ดำเนินงานที่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติ"Simone Gasparinetsรองศาสตราจารย์ด้านเทคโนโลยีควอนตัมที่ Chalmers University of Technology กล่าวเสริมในแถลงการณ์ "ในตอนแรกเราเห็นว่านี่เป็นข้อพิสูจน์แนวคิดดังนั้นเราจึงรู้สึกประหลาดใจที่พบว่าประสิทธิภาพของมันเกินกว่าโปรโตคอลรีเซ็ตที่มีอยู่ทั้งหมดสำหรับการระบายความร้อน qubits เพื่อบันทึกอุณหภูมิต่ำ"
