Квантовый холодильник: как шум превращают в источник холода для компьютеров

В Швеции группа исследователей создала миниатюрный квантовый холодильник, который вместо подавления шумов использует их для охлаждения. Квантовые компьютеры требуют температур, близких к абсолютному нулю, но процессы, заставляющие их работать, генерируют шум, разрушающий квантовую информацию. Новая конструкция переворачивает этот парадокс – управляя тепловыми потоками на наноуровне, прибор может работать как холодильник, тепловой насос или энергетический усилитель внутри квантовых цепей.

Технология основана на принципах квантовой термодинамики и позволяет «перенаправлять» энтропию в нужную сторону. Шумовые колебания, ранее считавшиеся помехой, преобразуются в полезный поток энергии, который отводит тепло из активных элементов. Это даёт возможность уменьшить требования к внешним криогенным системам и повысить устойчивость квантовых устройств.

К настоящему времени прототипы находятся в лабораторных испытаниях. Учёные планируют интегрировать устройства в микросхемы, чтобы сделать квантовый компьютер более автономным и доступным для исследований и промышленности. Если проект подтвердит эффективность, это может стать ключом к массовому распространению квантовых технологий без сложного охлаждения.

Ожидается, что дальнейшие разработки позволят использовать такой «шумовой» холодильник в сетевых квантовых цепях, где он будет одновременно подавать тепло, создавать энергию и усиливать сигнал, открывая новые возможности для масштабных квантовых систем.