Физики смогли запустить циклический тепловой двигатель на одном кубите

Физики Университета Аалто создали циклический квантовый тепловой двигатель на основе сверхпроводящей схемы. Установка преобразовала тепловую энергию в измеримую работу в условиях, близких к абсолютному нулю.

Рабочим телом двигателя стал трансмонный кубит — один из основных элементов современных квантовых компьютеров. Его соединили с квантовым холодильником, который поочередно нагревал и охлаждал систему.

Схема воспроизводила цикл Отто, используемый в обычных двигателях внутреннего сгорания. Исследователи управляли частотой кубита, отслеживали изменение его состояния и провели до трех последовательных циклов. Измерения показали положительную выходную работу и эффективность, соответствовавшую расчетной модели.

Пока устройство остается лабораторным доказательством концепции. Авторы рассчитывают создать автономную версию, способную считывать состояния кубитов без передачи управляющего импульса по длинным микроволновым кабелям.

Такое решение потенциально может уменьшить количество проводов, стоимость оборудования и уровень помех в крупных квантовых компьютерах. Практическое применение этой технологии еще предстоит подтвердить. Исследование представлено в Nature Communications.

Читайте также: BESIII представила самые веские свидетельства существования глюболла