Langaton lähetin kvanttitietokoneelle suojaa atomeja ylikuumenemiselta

Massachusetts Institute of Technologyn insinöörit ilmoittivat luovansa teknologiaa, joka mahdollistaa

lähettää erittäin kylmään kvanttitietokoneeseenja vastaanottaa tietoja tuottamatta liikaa lämpöä, joka häiritsee järjestelmän toimintaa. Lähetinsiru käyttää terahertsiaaltoja tiedon lähettämiseen langattomasti jääkaapin ulkopuolelle.

Järjestelmä koostuu lähetin-vastaanottimesta,sijaitsee jääkaapin sisällä, joka jäähdyttää kubitit. Jääkaapin ulkopuolella syntyvät aallot säteilevät lasi-ikkunan läpi. Näihin aaltoihin koodattu data voidaan vastaanottaa sirulla. Se toimii myös peilinä: välittäessään tietoa kubitille, se palauttaa samanaikaisesti suurimman osan jääkaappiin lähetetystä energiasta takaisin lähteeseen. Siksi prosessi tuottaa minimimäärän lämpöä.

Taiteellinen esitys tiedonvaihdosta kvanttitietokoneen ja ulkoisen ympäristön välisellä sirulla. Kuva:

Lämpö aiheuttaa virheitä kubiteissa - tärkeimmissäkvanttitietokoneen rakennuspalikoita. Järjestelmä vaatii äärimmäisiä lämpötiloja, jotka ovat lähellä absoluuttista nollaa toimiakseen kunnolla. Siksi kvanttijärjestelmiä säilytetään yleensä jääkaapeissa, jotka ylläpitävät haluttua lämpötilaa.

Käytännön työhön kvanttitietokoneiden kanssaon oltava vuorovaikutuksessa jääkaapin ulkopuolella sijaitsevan elektroniikan kanssa. Perinteisessä menetelmässä kytketään metallijohtoja, mutta tämä rikkoo järjestelmän tiiviyttä ja vaatii jatkuvaa ylimääräisen lämmön poistamista, jotta tietokone pysyy toimintakunnossa. 

Tämän vuoksi järjestelmän skaalaus (lukumääräkubitit tietokoneessa) rajoittaa jääkaapin kyky poistaa lämpöä. Insinöörien ehdottama ratkaisu kuluttaa 10 kertaa vähemmän energiaa kuin perinteiset metallikaapelit, mikä tarkoittaa, että se lisää kvanttitietokoneiden skaalautuvuutta.

Lue lisää:

Kirahvin parittelu on vieläkin oudompaa kuin aiemmin luultiin

Biologit ymmärtävät, miksi alasti myyrärotat synnyttävät "loputtomasti"

Kyse ei ole maapallosta: tiedemiehet selittivät, miksi aurinkokunta on harvinaisin