6 милликельвинов: почему это число может изменить мир технологий

Ученые из Исследовательского центра квантовых вычислений в провинции Аньхой разработали высокоэффективный термометр на основе оксида рутения, устойчивый к внешним помехам. Это изобретение знаменует собой важный шаг вперед в развитии технологий низкотемпературных измерений для сверхпроводящих квантовых вычислений.

Новый термометр, созданный компанией QuantumCTek , способен работать при температуре около 6 милликельвинов (мК), что является рекордным показателем для Китая. По словам эксперта Ли Сюй из QuantumCTek, "абсолютный ноль", составляющий примерно минус 273,15 градуса Цельсия (0 Кельвинов), считается теоретическим пределом достижимых термодинамических температур и часто называется "самой низкой температурой во Вселенной".

Использование термометров из оксида рутения для мониторинга температуры играет ключевую роль в работе квантовых компьютеров. По словам Ли Сюй, квантовые чипы должны функционировать при температурах, близких к абсолютному нулю, из-за крайней хрупкости квантовых состояний. Малейшие температурные колебания могут привести к утрате квантовой информации. Поэтому точный контроль критически важен не только для стабильной работы квантовых систем, но и для повышения их точности.

Это достижение продолжает серию успехов китайских ученых в области квантовых вычислений. Недавно тот же исследовательский центр создал рефрижератор растворения Origin SL1000, что вывело Китай в число лидеров в технологии сверхнизкотемпературного охлаждения.

Рефрижератор необходим для создания сверхнизкотемпературной среды, близкой к абсолютному нулю, в которой функционируют квантовые чипы сверхпроводящих квантовых компьютеров. Новая модель Origin SL1000 демонстрирует значительные улучшения в пространственной эффективности и эффективности охлаждения по сравнению с предыдущими версиями.

Ученый Чжан Цзюньфэн поясняет: "Origin SL400 способен вместить 336 специальных высокочастотных коаксиальных кабелей, работающих при сверхнизких температурах. В свою очередь, Origin SL1000 вмещает уже 840 таких кабелей. Это соответствует требованиям для создания рабочей среды сверхпроводящих квантовых чипов, содержащих более 100 кубитов".

Чжан сравнил переход от Benyuan SL400 к Benyuan SL1000 с увеличением мощности кондиционера с 1,5 до 3 лошадиных сил.

Ключевым параметром оценки рефрижераторов растворения является их охлаждающая способность. Именно она определяет возможность поддержания сверхнизких температур, необходимых для осуществления квантовых вычислений.