Tủ lạnh nhỏ nhất thế giới làm lạnh các máy tính lượng tử

Một kỹ thuật lượng tử mới có thể mở đường để tạo ra một chiếc tủ lạnh nhỏ nhất thế giới, được xây dựng trên cỡ nguyên tử. Theo một nhóm các nhà vật lý lý thuyết, chiếc tủ lạnh tuy nhỏ nhưng phi thường này có thể đạt tới độ lạnh không tuyệt đối để giữ cho những chiếc máy tính lượng tử vận hành êm ả

Bản thiết kế của thiết bị này, do nhà nghiên cứu Noah Linden của trường đại học Bristol, Anh, và đồng nghiệp phát triển, cho thấy chiếc tủ lạnh này sẽ bao gồm hai bít lượng tử, hay qubit, hai qubit này tương tác với qubit thứ ba theo cách mà nó sẽ làm lạnh.



Mỗi một qubit có hai trạng thái năng lượng tiềm năng: cao (1) và thấp (0). Cả ba qubit cùng chia sẻ một trạng thái nhóm, ví dụ như 110. Hệ lý thuyết của nhóm được chọn để trạng thái nhóm 101 và 010 tương đương chính xác nhau về mặt năng lượng, có nghĩa là hệ này có thể chuyển đổi giữa hai trạng thái một cách dễ dàng. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu phác họa ra qubit đầu tiên được gắn với một bồn nhiệt, bồn này cung cấp cho nó một nguồn năng lượng liên tục làm tăng khả năng các qubit sẽ có trạng thái 101. Tuy nhiên, các qubit tương tác ở mức độ lượng tử với hệ quả không ngờ, đó là các khả năng chuyển đổi nhanh chóng, khiến cho trạng thái 010 dễ xảy ra hơn. Do khả năng qubit thứ ba ở trạng thái 0 tăng, nên nhiệt độ của nó giảm. Tăng khả năng này lên rất dễ: chỉ cần tăng nhiệt độ ở qubit đầu tiên lên.



Nhóm nghiên cứu cho biết, chiếc “tủ lạnh” này có thể làm lạnh các qubit ở một chiếc máy tính lượng tử, góp phần loại trừ tiếng ồn nhiệt.
Theo BanYTuong.net