Rewolucyjny chłodzenie kwantowe osiągnięte za pomocą urządzenia 2D w niskich temperaturach.

WarsawNaukowcy z EPFL's LANES opracowali nowe urządzenie, które efektywnie schładza przedmioty do bardzo niskich temperatur.

Kubitom trzeba zapewnić bardzo niską temperaturę, bliską -273°C, aby mogły wykonywać obliczenia kwantowe. Obecna technologia ma trudności z zarządzaniem ciepłem generowanym przez elektronikę w takich warunkach, co spowalnia rozwój większych systemów kwantowych. Zazwyczaj obwody kwantowe są oddzielane od części elektronicznych, co zmniejsza ich wydajność.

Kluczowe Cechy:

Urządzenie działa w temperaturach nawet do 100 milikelwinów, wykorzystując połączenie grafenu i selenku indu. Wykorzystuje efekt Nernsta do konwersji termoelektrycznej i zostało wyprodukowane w Centrum MikroNanoTechnologii EPFL. Oferuje potencjał do integracji z istniejącymi układami kwantowymi.

Nowe urządzenie wykorzystuje grafen ze względu na jego przewodnictwo elektryczne oraz selenek indu jako półprzewodnik. Jest niezwykle cienkie, ma grubość zaledwie kilku atomów, i działa jako płaski, dwuwymiarowy obiekt. To połączenie sprawia, że jego wydajność jest bardzo dobra.

Urządzenie działa skutecznie dzięki efektowi Nernsta. Efekt ten generuje napięcie elektryczne, gdy pole magnetyczne jest stosowane prostopadle do obiektu z różnicą temperatur. Płaska konstrukcja urządzenia umożliwia łatwą kontrolę tego procesu za pomocą metod elektrycznych.

Zobacz również:

Dzisiaj · 07:58

Technologia ASR dla osób z chorobą Parkinsona zyskuje precyzję

Naukowcy zastosowali laser do ogrzewania materiałów oraz specjalną lodówkę, aby schłodzić je do 100 milikelwinów, co jest niezwykle zimne. Zwykle przekształcanie ciepła w napięcie przy tak niskich temperaturach jest trudne, ale to urządzenie to umożliwia.

W kwantowym systemie nie można zapobiec wpływowi ciepła na kubity. Nasze urządzenie zapewnia niezbędne chłodzenie, aby rozwiązać ten problem.

Pasquale wyjaśnia, że badania te dotyczą generowania energii elektrycznej z ciepła w niskich temperaturach, co jest obszarem mało zbadanym. Urządzenie charakteryzuje się wysoką wydajnością i korzysta z łatwo dostępnych części, co pozwala na jego integrację z istniejącymi układami kwantowymi działającymi w niskich temperaturach.

Urządzenie z unikalnym dwuwymiarowym wzorem zostało stworzone w EPFL Center for MicroNanoTechnology. Stanowi ono istotny postęp w technologii kwantowej, ponieważ rozwiązuje od dawna istniejący problem. Urządzenie zespołu LANES odpowiada na kluczową potrzebę w tej dziedzinie i otwiera nowe możliwości w budowie większych i bardziej wydajnych systemów kwantowych.