IBM создает «суперхолодильник» для квантовых компьютеров: в нем будет холоднее, чем в космосе
Этот рефрижератор растворения может стать одним из самых больших. Он также способен охлаждать содержимое до невероятно низких температур и поддерживать высокое время когерентности кубитов.
Квантовые компьютеры имеют невероятную скорость вычислений благодаря принципам квантовой физики, на основе которых построена их работа. Такие свойства, как суперпозиция, когда частицы могут существовать в двух состояниях одновременно, могут позволить обрабатывать большие объемы данных, в то время как квантовая запутанность помогает «телепортировать» информацию и достигать огромных скоростей передачи данных.
Проблема в том, что эти состояния очень чувствительны к помехам от окружающей среды, включая тепло. Таким образом, квантовые эксперименты и компьютеры обычно запускают при криогенных температурах всего на долю градуса выше абсолютного нуля. IBM решила продвинуться в этом направлении на шаг вперед и создать мощнейшую холодильную установку для квантовых компьютеров.
«Суперхолодильник» от IBM
IBM разработала прототип новой системы охлаждения под названием Goldeneye — это рефрижератор растворения, в котором используется смесь гелия-3 и гелия-4, позволяющая охлаждать содержимое до единиц милликельвинов (мК), или тысячных долей градуса выше абсолютного нуля.
Goldeneye был разработан, чтобы устранить некоторые недостатки существующих рефрижераторов растворения. Его экспериментальный объем составляет 1,7 м3, что в два-три раза больше предыдущих подобных установок. Он модульный и имеет раскладную конструкцию, которая позволяет внешней вакуумной камере открываться сбоку, чтобы ученые могли легко получить доступ к внутреннему оборудованию.
В ходе тестов Goldeneye смог охладиться всего до 25 милликельвинов, что в 1000 раз холоднее средней температуры космоса. Когда команда IBM поместила внутрь квантовый чип, то смогла достичь времени когерентности — времени, в течение которого кубиты сохраняют свою информацию, – около 450 микросекунд. Может показаться, что это не так много, однако это максимум всех современных рефрижераторов растворения. В будущем новая установка, вполне вероятно, сможет обеспечить еще более высокое время когерентности.